啤岭机电设备(上海)有限公司

汽轮机润滑油带水的分析及对策

2015-01-30

楼冬铃 毛保法
(嘉兴发电有限责任公司,浙江平湖 314201)
  关键词:轴封压力梯度;汽化热;负压值
  摘 要:通过对汽轮机润滑油带水现象的机理分析,提出了相应的改进措施。认为冶理油中带水应着重设法阻挡蒸汽进入轴承腔和在回油管中冷凝成水;要加强滤油管理,改进滤油设施、工艺和监督。
  小汽轮机润滑油中带水现象十分严重,它危及机的安全、经济及可靠运行,还会造成润滑油系统部件生锈、透平油乳化,影响轴承润滑效果,甚至引起烧瓦,而且运行中的滤油费用也较高。
  1 油中带水机理分析
  (1)机组轴封汽压力偏高
  轴封汽压是靠轴封调节站的调节阀来调节的,采取就地比例积分控制方式,虽然阀门的开度变化与其调节的工质压力变化关系复杂,即阀门开度变化率与其调节的工质压力变化值之比是一个变值,且这个变值的规律不易掌握,但用比例积分来调节阀门的工质压力应当说是比较可靠的。问题在于阀门所调节的工质压力要随机组负荷的变化而及时变化,而就地式控制使所调节的工质压力的给定值不能随机组负荷的变化而及时地自动调整,从而使工质压力变化严重滞后随机组负荷的变化,即使运行人员通过手动调节给其自动调节性能一定的补偿,但仍不可靠。轴封压力偏高则外冒汽严重,轴封压力偏低则轴封效果差,影响机组真空。
  (2)轴封压力降梯度小
  机组在低负荷运行时轴封汽压偏高,轴封迷宫压力降梯度小,使Z靠大气侧的迷宫压力大于大气压,导致轴封汽外冒。
  (3)油挡阻挡能力差
  由于油系统中负压偏大及轴承油挡间隙大,对外界气体渗入阻挡差,使轴承附近的蒸汽顺着转轴经轴承油挡被吸到轴承腔内冷凝成水。
  (4)渗入蒸汽在回油管中冷凝成水
  渗入到轴承腔室的蒸汽,冷凝成水要经传导、对流等释放汽化热,由于轴承腔内的温度较高,其蒸汽传热速度、传热量都较小,只有一小部分在轴承腔内冷凝成水,大部分在回油管里冷凝成水。
  (5)轴承腔中负压偏高
  为了保证轴承腔中的油雾及油不沿着转轴漏入机房,必须保持一定的负压,但负压偏高,大气侧与轴承腔中差压增大,高压侧大气中的蒸汽渗入到低压侧轴承腔内的流量会随之增大。
  2 相应技术措施
  (1)采用在线比例积分调节
  只有使调节的轴封汽压的给定值,随机组负荷的变化而及时调整,就能使轴封汽压随机组负荷的变化而调节,使轴封汽压不偏高。故将就地式比例积分调节改为在线比例积分调节,由DCS系统根据机组负荷情况,及时、正确地发出轴封汽压的给定值至比例积分器来实行对轴封汽压的调节,从而使轴封汽压得到有效、及时、精确的控制。
  (2)改造轴承油挡
  由于机组在启停时转子被微微顶高(或放下),在经过临界转速点附近时振动较大,在正常运行时转子中心轨迹几乎成椭圆形,这就决定了油挡也要跟踪转子外圆位置的变化才能保证有效密封,而成熟、先进的活动式油挡或接触式油挡等新技术,可以对原油封进行改造,减小油挡与转轴间的间隙,增强密封效果,增大通过油挡时所克服的阻力,使外界气体不易渗入。
  (3)改造轴封
  针对机组转子的运转特点,采用成熟、先进汽封结构(布菜登式汽封或蜂窝式汽封),对原汽封进行改造,以减小轴封的纵横间隙,增加迷宫腔室,从而增大轴封的压力降梯度,可比较有效地防止轴封汽外漏。
  (4)增设轴承腔排烟管
  在轴承腔与排烟风机进口间增设一排烟管,这排烟管与原油箱排烟管并列运行,既可使轴承腔中未冷凝成水的蒸汽在冷凝前排出,又可使润滑油系统中的油雾及时排出。
  (5)选定油箱和轴承腔中Z佳负压
  在油箱和轴承腔两排烟分管上各装一调节阀,用于平衡由于阻力等因素引起的对油箱和轴承腔中负压的影响。通过试验改变两调节阀的开度来调节油箱和轴承腔中负压值,从中选定在各工况下确保轴承腔内油雾和油不外泄的Z小负压值,使轴承腔与外界的压力差减到Z小,从而使吸人到轴承腔中的蒸汽量也Z小。
  (6)关注相关因素
  注意其它辅助部件和设备引起的因素,例如:轴承保温时须与轴承有足够的间距,使外泄蒸汽不易被吸人轴承腔内;在轴承外油挡外侧加装一、二块防冲板;加入的新油必须合格,严禁水分超标;做好冷油器找漏定检工作等。
  冶理油中带水应着重设法有效阻挡蒸汽进入轴承腔和进入轴承腔的蒸汽不要在回油管中冷凝成水,并要加强滤油管理,对滤油的设施、工艺、检督等方面进行改进,从而减小油中带水。
来源:《华东电力》2002 年第8期