给水泵润滑油中进水的原因

Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１３　河北电力技术　ＨＥＢＥＩ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　第３２卷第４期　２０１３年８月　

汽动给水泵润滑油系统进水原因分析及处理　Ｃａｕｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｏｉｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｌｏｗｉｎｇ　ｉｎｔｏ　Ｗａｔｅｒ　ｏｆ　Ｔｕｒｂｉｎｅ—ｄｒｉｖｅｎ　Ｆｅｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｐｕｍｐ　王亚梅　，王兴国　，梁　洁。　（１．河北华电石家庄裕华热电有限公司，石家庄０５１４３０；２　国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄０５００２１；　３．河北省电力勘测设计研究院，石家庄０５００５１）　摘要：对河北华电石家庄裕华热电有限公司１号机组汽动给　水泵润滑油系统进水故障进行排查分析，认为小汽轮机低压　进汽调门门套磨损导致漏汽量增大，使漏汽压力高于轴封供　汽压力，造成轴封回汽不畅是润滑油系统进水的原因，并提　出预防润滑油系统进水的措施及建议。　关键词：汽动给水泵；润滑油系统；进水；门套磨损　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｗｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｓｙｓ—　ｔｅｍ　ｏｆ　ｔｕｒｂｉｎｅ－ｄｒｉｖｅｎ　ｆｅｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｐｕｍｐ　ｉｎ　Ｈｅｂｅｉ　Ｈｕａｄｉａｎ　Ｓｈｉ　ｊｉａｚｈｏａｎｇ　Ｙｕｈｕａ　Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｎｄｓ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｗｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｐａｒｔｌｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｔｅａｍ　ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ　ｖａｌｖｅ　ｉｎ　ｓｍａｌｌ　ｓｔｅａｍ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　ｓｔｅａｍ　ｌｅａｋａｇｅ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｓｔｅａｍ　ｓｕｐｐｌｙ　ｆｏｒ　ｓｈａｆｔ　ｓｅａｌｉｎｇ，ａｎｄ　ｍａｋｅｓ　ｓｈａｆｔ　ｓｅａｌ　ｓｔｅａｍ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｉｔ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｇｇｅｓ—　ｓｉｏｎｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｗｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｏｉ１　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｂｉｎｅ－ｄｒｉｖｅｎ　ｆｅｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｐｕｍｐ；ｏｉｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｗｉｎｇ；ｄｏｏｒ　ｐｏｃｋｅｔｓ　ｄａｍａｇｅｄ　中图分类号：ＴＭ３１１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００１—９８９８（２Ｏ１３）Ｏ４—００４８—０３　１　概述　润滑油系统含有水分会破坏轴承中的油膜，使　润滑效果变差，转子与轴瓦产生摩擦，如果润滑油不　能及时迅速带走主轴传来的热量，将使轴瓦乌金脱　胎或熔化，造成事故　］。同时，润滑效果降低后，会　使机组轴系振动加剧，危及机组安全运行。水分也　会加剧油中有机酸对金属管道的腐蚀和机械设备的　锈蚀，如果导致遮断器弹簧锈蚀产生疲劳，将造成正　常运行危及遮断器误动或遮断器飞锤卡涩，转子超　速时会导致遮断器拒动。润滑油含水量超标还将导　致润滑油添加剂失效，使润滑油的低温流动性变差，　收稿日期：２０１３—０１—１６　作者简介：王亚梅（１９７６一），女，工程师，主要从事电厂运行管理工作。　・　４８　・　‘　润滑油乳化的趋势增大。当润滑油温度达到一定程　度时，水分汽化形成汽泡，不但破坏油膜，还因气阻　影响润滑油循环和供油。　河北华电石家庄裕华热电有限公司１号机组为　Ｃ３００／２００—１６．７／０．４３／５３７／５３７亚临界、一次中间再　热、凝汽式汽轮机，配套给水泵为２×５Ｏ　Ｂ—ＭＣＲ　汽动给水泵及备用的１×３０　Ｂ—ＭＣＲ电动调整给　水泵。１号机组汽动给水泵润滑油系统布置有２台　交流润滑油泵，１台直流润滑油泵，２只滤网和２只　冷油器。机组正常运行时１台交流润滑油泵运　行，经过滤网和冷油器向小汽轮机及汽动给水泵　系统供油，轴承润滑油系统供油压力一般在０．２５～　０．３　ＭＰａ。　２台汽动给水泵的润滑油系统共用２台排烟风　机，排烟风机运行维持油箱处于微负压状态。汽动　给水泵密封形式为机械密封，汽动给水泵密封水由　高压腔室回水至前置泵入口门前，低压回水由水封　筒排至凝汽器。小汽轮机汽封供汽由主汽轮机轴封　供汽管分流而来，２个小汽轮机轴封回汽、２个小汽　轮机低压进汽门及低压进汽调门门杆溢汽与主机轴　封回汽汇合后至轴封加热器。　２存在的问题　根据ＧＢ／Ｔ　７５９６—２０００￣电厂运行中汽轮机油　质量》中关于电厂汽轮机运行中润滑油质量标准的　规定，含水量控制指标应≤１００　ｍｇ／Ｌ。从２０１０年６　月份起，１号机组１Ａ、ＩＢ汽动给水泵润滑油含水量　指标多次超过１００　ｍｇ／Ｌ以上。开始时，通过调整　汽封压力，加强滤油后，油质很快能合格；但从２０１０　年１１月３０日起，１Ｂ汽动给水泵润滑油质中开始多　次出现含水量＞１　０００　ｍｇ／Ｌ的情况，且目测油质浑　浊，调整汽封压力后，不能使油质恢复合格。

科技资讯2018 NO.05SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术

56科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.05.056汽动给水泵组润滑油系统进水与反措分析研究段长杰（山东电力建设第一工程公司 山东济南 250131）摘 要:汽动给水泵组润滑油系统是为给水泵汽轮机轴瓦、轴承、前置泵轴承及减速箱提供润滑、冷却的作用。本文主要研究NK63/71型号的给水泵汽轮机和HPT300-340S-6S型号汽动给水泵在运行过程中出现的油系统进水问题，分析进水的原因，研究制定防范措施。关键词:汽动给水泵组 润滑油系统 进水原因 防治措施中图分类号:TK223 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)02(b)-0056-02汽动给水泵组简称汽泵组，主要包括给水泵汽轮机、汽动给水泵、汽动给水泵前置泵及减速箱。汽泵组是将以上设备的转子联轴器连接起来组成一条完整的轴系，给水泵汽轮机作为驱动部分，为整条轴系提供动力源。汽泵组润滑油系统的作用形成轴瓦油膜、降低磨损，冷却轴瓦、支撑轴承，同时为汽泵、前置泵及减速箱提供润滑油，其整条轴系共用一套润滑油系统。汽动给水泵组油系统的润滑油由给水泵汽轮机油箱供给，NK63/71与HPT300-340S-6S型号汽动给水泵在运行过程中经常出现润滑油系统进水现象。汽动给水泵组润滑油系统中混入水分后，油质乳化变稀，破坏油膜强度，降低润滑效果，导致机件磨损；其次水分会与落入润滑油中的铁屑作用生成铁皂，铁皂逐步生成油泥，聚积在润滑油系统油道以及各种滤清器的滤网内，造成各摩擦表面供油不足，加速机件的磨损。针对这类形式的汽动给水泵组，通过分析汽动给水泵组结构，油系统运行原理，分析可能出现进水原因，防止汽动给水泵组润滑油系统进水。1 汽动给水泵组油进水原因及改进措施汽动给水泵组油系统常见进水原因有冷油器换热板破裂，冷却水进入油系统；排烟风机出口封闭不严，雨水通过排烟风机倒灌进入油箱，系统带水。这两种情况可以观察给水泵汽轮机润滑油箱油位变化规律来判断，也可以化验油样水质确定是否来自开式水泄露，通过采取更换换热板及加装防雨罩的措施解决进水问题。给水泵汽轮机端部汽封漏汽及汽动给水泵密封水漏水进入油系统的问题，属于经常出现且较难解决的问题，以下主要针对这两类问题进行详细的分析，并结合现场实际制定应对措施。1.1 给水泵汽轮机端部汽封结构和运行原理NK63/71型号的给水泵汽轮机端部汽封，在转子穿出汽缸的部位配置有汽封，前汽封用以防止、减少汽缸内蒸汽向外泄漏防止高温蒸汽漏入轴承座致使轴承温度升高及润滑油含水；后汽封的作用是组织空气漏入排汽缸，防止机组真空恶化。汽封內圆嵌装的汽封片或城墙齿组成汽封，这种无接触式流阻式迷宫汽封，由若干个依次排列的环形间隙和腔室构成汽封，在压差作用下，汽流经间隙高速进入容积相对较大的腔室，汽流因突然膨胀而产生猛烈的涡漩，大部分动能随之转化为热能，只有小部分动能以余速通过下一个间隙，逐级重复上述过程，通过汽流的节流效应而起到密封作用。给水泵汽轮机的端部汽封包括前、后汽封，它们的封汽作用如图1所示。汽缸中一部分蒸汽经前汽封250的内侧段漏至腔室Ⅱ，并经由上部轴封漏汽管道及端部汽封间隙逸向大气。在汽轮机启动、运行时后汽封275的内侧是负压，为防止空气沿汽封漏入排汽缸而恶化真空，由汽封供汽管道将正压蒸汽供至后汽封的腔室Ⅱ，这样，送入的蒸汽一部分经汽封内侧段漏入排汽缸，还有一部分经外侧段漏至腔室Ⅰ，并经冒气管及汽封端部间隙逸向大气。与前、后汽封腔室Ⅰ相对应的转子上加工有甩汽盘，利用它将漏汽及空气吸入轴封漏汽管道。汽封体沿水平剖分，上、下半之间用螺栓连接且在中分面处有骑缝销防止错位，汽封体外圆上配有止动销用以轴向定位，汽封体与汽缸洼窝处槽道、凸缘相配合，使汽封体在径向、轴向得以定位。1.2 汽动给水泵密封水密封结构及运行特点HPT300-340S-6S型号汽动给水泵型式为卧式多级双壳体离心泵，汽动给水泵的轴端密封采用迷宫式密封系统。其密封结构为内螺旋型，当汽泵运转时，由于密封装置内螺旋作用，高温水从内部漏出量减少，外侧密封水回水量也较少。当汽泵停运以后，汽泵内的水及密封水失去此动力，外侧密封水回水量较大。

给水泵油中进水原因分析及防范措施

一、给水泵轴端密封原理 我厂给水泵轴端采用螺旋密封结构。密封水由凝结水母管来，经密封水调节阀

降压至稍高于泵进口压力0.05MPa（或高于除氧器压力0.12Mpa）后进入轴封。大

部分密封水进入泵内，一部分密封水沿螺旋槽齿顶间隙节流降压后流出泵外，经低位水箱回凝汽器。

给水泵的密封分析：轴端密封采用螺旋密封结构。在轴套外圆加工有双头螺旋槽，传动端轴套为左旋螺旋槽，自由端轴套为右旋螺旋槽。密封衬套内圈则加工有

同心的矩形槽。当轴套旋转时，产生一种将水泵送到泵内的泵送作用，从而阻止泵

内流体的外泄，轴套与螺旋衬套间隙保持在0.41～0.48mm之间，起节流降压作用，从而达到密封目的。但是在泵静止备用时，密封水的压力经调节降压至稍高于泵进

口压力的目的是封住泵内的水，防止泵内高温给水漏至轴端密封处。 二、给水泵油中进水原因分析

近期我厂出现多次给水泵油中进水，通过理论结全实际，分析操作过程，现对

给水泵油进水的原因总结如下： 1、正常运行时，给水泵进水压力与密封水压力不协调，水以沿轴向间隙进入

轴承座造成润滑油中进水，造成给水泵油进水。 2、给水泵解列泄压时，随着泵内的压力是逐步降至零，但若密封水压力未及

时调整与之相协调，过高或过低都可能使水窜入轴承座，造成油进水。

3、给水泵解列后阀门解列不彻底或存在内漏，使泵体压力无法泄到位零甚至

升高，一旦密封水全停后，泵内的压力水就容易窜向轴承腔室，造成进水。

4、给水泵恢复备用时，随着泵内压力的不断升高，未及时投入密封水或未及时调整封水压力与泵内压力之相协调，也容易造成进水。

5、机组在变工况的情况下，除氧器压力变化造成给水泵泵内压力变化，而未及时调整密封水压力,也容易造成进水。

6、若给水泵密封水压力与泵内压力相协调，但实际现场回水不通或不顺畅，

此时再场轴端排水孔及轴承的呼吸器将大量冒水，水也将沿轴向间隙进入轴承座造成润滑油中进水。

7、机组停机后或启动前给水泵恢复备用时，未及时将密封水转排地沟，造成回水不畅，从而造成进水。我厂现在给水泵密封水回水采用经过低位水箱再回凝汽

汽动给水泵润滑油进水原因分析及处理措施

摘要：针对660MW超超临界机组HPT300-340型汽动给水泵油中进水问题，通过对设备结构及相关系统深入分析，逐一排查油中进水的可能性，找到油中进水根本的原因。保证机组安全运行的前提下，采取临时措施控制油中含水量，并介绍最终改进方案及结果，对同类型机组给水泵油中进水控制及处理具有重要的意义。

关键词：汽动给水泵；油中进水；密封轴套；泄漏；改进

前言

某电厂一期工程2×660MW超超临界机组，给水系统配备2台50%容量汽动给水泵和一台30%容量电动定速给水泵。汽泵为上海电力修造总厂制造的HPT300-340型卧式多级筒体式离心泵（芯包为进口苏尔寿），给水泵驱动用小汽机为杭州汽轮机厂制造，型号及配汽型式为：NK63/71型单缸、单缸、单流、反动式、纯凝汽、再热器冷段蒸汽切换。该厂2012年3月投运以来，1号机B汽动给水泵在运行过程中发生润滑油油中含水量超标问题，机组负荷在500MW以上的工况运行时，油中含水量最高达到260mg/L。

1 润滑油系统进水存在的危害

根据GB／T7596—2008中关于电厂用运行中汽轮机油质量标准的规定，200MW以上机组润滑油含水量控制指标应≤lOOmg/L，自2012年3月机组投产以来，1号机B汽泵润滑油含水量一直超标。给水泵油中进水造成油质变差，润滑特性恶化，破坏轴承的润滑油膜，使润滑效果变差，严重时会导致轴瓦乌金熔化损坏、泵组振动超标等后果， 水分也会加速油中有机酸对管道的腐蚀和机械设备的锈蚀，润滑油含水量超标还将导致润滑油添加剂失效，使润滑油的低温流动性变差，润滑油乳化的趋势增大，当温度高到一定程度时，水分汽化形成汽泡，不但破坏油膜，还因气阻影响润滑油循环和供油。严重威胁着泵组的安全稳定运行。

2 油中进水的原因

根据给水泵系统、结构及运行特性分析，造成1B汽动给水泵润滑油中含水量超标的原因有以下几点：