汽轮机的油系统中带水的主要原因分析

摘要:文章系统的总结分析了汽轮机油中带水的原因:轴承内回油产生抽吸使用,使轴承室内形成微负压、外缸有变形、轴封系统布置不合理、补充新油带人水、真空滤油机脱水效果差、考核制度不健全是造成油中带水的主要原因。

关键词:汽轮机;油中带水;油系统;轴封系统

中图分类号:TK263文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)19-0173-02

汽轮机的油系统又是汽轮机安全运行的关键,汽轮机的油系统不仅担负着机组轴承的润滑冷却,而且还担负着机组的调速、保安任务。汽轮机油质的好坏与汽轮机能否正常运行关系非常密切,而汽轮机运行的好坏直接影响着整个电厂的安全与生产。

一、油中带水的危害

空气中和汽轮机内的水蒸汽进入润滑油系统后凝结成水,当油和水混合在一起后,再被搅动油即被乳化,汽轮机油乳化给机组带来的危害是严重的,主要表现在以下三个方面:

1.汽轮机油乳化能使调节系统中套筒及滑阀等部件严重锈蚀,造成滑阀卡涩,降低系统灵敏度,加重机组运行负荷。同时,还会造成轴承和轴颈的磨损,引起调节系统和保安装置动作失灵或误动,严重时会导致机组超速甚至飞车。

2.如果乳化液沉积于油循环系统中,就会妨碍油的循环,影响散热,造成供油不足,容易导致轴承烧瓦。

3.汽轮机油乳化使汽轮机油的氧化加速,酸值升高,产生较多的氧化沉积物,从而进一步延迟了汽轮机油的破乳化时间,造成恶性循环。

二、油中带水的原因分析

(一)轴封系统布置不合理

如果汽轮机高压缸前段轴封间隙调整得不合适,导致轴封供汽从该处沿轴颈窜入轴承室,造成油中带水,油质恶化。

1.轴封间隙的调整的轴向分布的规律应该是外侧小、内侧大。因为轴封外侧端部距离轴承很近,转子、汽缸垂弧冷热态变化对轴封间隙影响很少,转子过临界转速时该部位的晃度小,不易发生摩擦。即使发生摩擦,由于距支点近,钢度相对大一些,不易因晃度巨增而造成弯轴事故,而轴封里侧的情况则恰恰相反,这部分汽封间隙运行状态下的不确定度最大,为易弯轴的部位,为保持安全,应该调大一点。可见,汽封由于在轴封段的最外侧,调得小些对避免轴封漏汽会有关键性作用。

2.高压缸轴封(端部汽封)的作用在于阻止蒸汽沿着转子漏出。高压缸前后的端部汽封所承受的压差比较大,不但压差存在,为了不使动静机件发生碰磨,而总要留有一定间隙,间隙的存在肯定要导致漏汽,漏汽量一般要达到总汽量的0.5%。由于以上两个原因,很容易使该处的蒸汽沿转子进入轴承室,引起轴承温度升高,使油系统中带有由蒸汽凝结而成的水。如果汽轮机高压缸前段轴封间隙调整得不恰当,导致轴封供汽从该处沿轴颈流入轴承室,就可能导致油中带水,从而引起油质恶化。可见解决油系统中带水的问题关键是消除轴封漏汽。

3.轴承附近的缸体结合面泄露的蒸汽。结合面包括:高压缸结合面、轴封套结合面。汽缸在受到快速加热和冷却时,尤其是汽缸端部靠轴封处,由于该部位的约束紧固螺栓跨距大,对汽缸的约束力明显弱于其他部位,所以最易发生变形,在靠近猫爪内侧凹窝处易产生蒸汽外泄,高温蒸汽冲刷到轴承箱上使油中带水。

4.前、后轴封供汽联在同一根母管而引起供汽分配不均的问题。高压前轴封段共留有2个腔室,后轴封则留有1个腔室。高压蒸汽漏入前轴封第1腔室后被引入第2腔室抽汽加热给水。漏入前轴封第2腔室蒸汽与漏人前轴封第1腔室的蒸汽再与空气混合,被稍低于1个大气压的轴封加热器引走。由于供汽位置在轴端外侧,若它的压力调整不当可能使轴封供汽量大于轴封抽汽量而导致油中带水。

(二)轴承内回油产生抽吸使用,使轴承室内形成负压

主油箱上排烟风机运行时会使回油管内产生负压,增大了轴承室的负压,从油档空隙处不断吸人气体。高、中压轴封进汽量过大,会造成高压缸前、后轴封及中压缸前轴封第一腔室成为正压,向外大量漏汽,漏汽进入轴承腔室凝结之后,就是导致油中带水。

(三)外缸有变形

机组启、停机过程中,由于汽加热装置使用不当,或加、减负荷速度过快,会导致中压外缸温度差超限,这样长时间积累造成外缸变形,从而引起中压前轴封套与中压外缸连接洼窝处的汽缸法兰结合面产生内张口,中压外缸内蒸汽,通过内张口流经中压前轴封套向外大量泄漏。漏汽进入轴承箱内,造成油中带水。

(四)真空滤油机脱水效果差

目前真空滤油机脱水效果比较差,并不能把水从油中全部去除。缺乏有效的脱水滤油设备也是造成汽轮机油中带水原因之一,为机组的安全稳定运行留下了隐患。

(五)补充新油带人水

汽轮机油系统需要定期维修时,将新油通过油化器补充到油气系统中,所补新油,只能将油中的游离水和杂质处理调, 以目前处理条件,20 mg/l 以下的非饱和水是很难去除的;同时,油化验处理合格的油,打人高位油箱,在需要时进行自动补充。由于机房内温度高,湿蒸汽流入高位油箱后形成游离水,而这些水又会在补油时进入油系统

(六)考核制度不健全

工厂和车间如果没有制定对均压箱压力调整范围和前后汽封冒汽量的考核指标,这样,一部分责任心不强的操作人员为了省事,把汽封调大,使前轴封漏汽压力升高,进入前轴承箱的蒸汽增多,如此不能及时调整均压箱的压力和前后汽封冒汽量,使前汽封的溢汽向油中渗漏。

三、结语

汽轮机的油系统中如果进水对汽轮机的运行危害巨大,轴承内回油产生抽吸使用,使轴承室内形成微负压、外缸有变形、轴封系统布置不合理、补充新油带入水、真空滤油机脱水效果差、考核制度不健全是造成油中带水的主要原因。这里既有技术的因素也有人为的因素,是值得我们注意的地方,怎样较好的解决这方面的问题,需要我们从这两个方面综合考虑。

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