汽轮机润滑油水分超标的分析与处理
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汽轮机润滑油含水量超标原因分析及处理摘要:汽轮机润滑油系统的安全运行对于机组尤为重要,本文通过对电厂普遍存在的汽轮机润滑油油质不合格问题进行分析,深究问题所在,采取一系列措施,保证汽轮机润滑油系统油质合格。
关键词:润滑油;水份;分析1引言汽轮机润滑油是机组正常运行的基本安全保障。
润滑油油质的颗粒度、粘度、酸值、水份、破乳化度等,这些监测指标都是日常工作中监测汽轮机润滑油是否正常的重要标准,其中一个非常重要的指标就是水份,水份也是汽轮机润滑油在机组运行过程中最容易超标的一个成分。
而一旦出现水份超标,机组的润滑效果就会大大降低,各个部件之间的摩擦会剧增,这不仅会使设备快速老化,同时还对会油膜的形成造成影响,损坏轴承,引起机组振动超标等。
在汽轮机机组启动的时候,如果润滑油不合格,那么就无法启动,从而导致机组不能正常带负荷,从很大程度上影响机组的效率和发电量。
由此可见,对汽轮机润滑油中进水的原因进行分析并提出相应的处理措施是一个非常必要的研究课题。
2机组概况河北华电石家庄裕华热电一期工程2×300MW汽轮机系上海汽轮机厂有限责任公司引进西屋技术优化设计的C300/200-16.7/0.43/537/537型汽轮机组,单轴、高中压合缸、低压缸双分流、亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式汽轮机。
该电厂的汽轮机润滑油箱润滑油系统的组成部分结构如下:阀门、加热器、汽轮机主轴驱动的主油泵、盘车装置、顶轴装置、油箱、冷油器、油位指示器、逆止门、排烟系统、事故油泵、润滑油泵、滤网还有各种规格不锈钢管道及监测仪表等。
其功能和作用主要有以下两点:一方面为汽轮机发电机轴承提供润滑油,另一方面对保安系统的压力油进行调节。
高中压转子的#1、#2轴承采用可倾瓦式,具有良好的稳定性,可避免油膜振荡,轴承通过在轴承座下半的多管块由润滑油系统来的油润滑,油由挠性管引到轴承体内,然后通过水平和垂直中心线的4个开孔进入轴承瓦块。
浅谈汽轮机润滑油颗粒度和水分异常原因分析及处理摘要:本文针对润滑油颗粒度超标问题,深入的展开专题分析,结合汽轮机润滑油颗粒度异常原因分析、超标原因查找、润滑油水分超标分析以及处理措施及结果进行分析。
关键词:汽轮机;润滑油;颗粒度;异常原因引言汽轮机润滑油是电力系统中重要的润滑介质,在汽轮机中起到润滑、冷却、减振、密封等作用,汽轮机润滑油系统的洁净度直接影响到机组的安全稳定运行。
随着电力工业的发展,电力系统中600MW以上高参数、大容量机组迅速增加,对机组的安全稳定运行提出了更高的要求。
汽轮机润滑油颗粒对润滑系统和调速系统乃致于整个电网安全运行造成的严重危害已经引起各级领导的高度重视和专业工作者的普遍关注。
一、汽轮机润滑油颗粒度异常原因分析1.颗粒度概念颗粒度是指单位体积的油品中所含不同直径的机械杂质的数量,是用特殊的颗粒度仪来测定的。
近年来,颗粒度指标已引入电力系统。
一般来说,油中颗粒污染控制的概念并不是人人都能理解,许多人认为,目测法观看油样无可见的颗粒就认为油质未被污染。
实际上尺寸为40µm的污染颗粒肉眼是看不到的,而且比40µm更小的颗粒对液压元件或轴承来说却有灾难性的影响,常常是这些细小的颗粒对磨损过程起着关键性的作用。
2.汽轮机润滑油颗粒度超标主要有如下原因:颗粒度也就是颗粒污染浓度,监测的是浸入油中,不溶于油的颗粒状物质,如焊渣、氧化皮、金属屑、砂粒、灰尘等。
对于正常运行的油系统来说,其中的污染物的来源主要有两个方面:一是系统外污染物通过轴封和各种孔隙进入;二是内部产生的污染物,包括水、金属磨损颗粒及油液氧化产物等。
这些污染物都会降低润滑油的润滑、抗泡沫等性能,机组转动部位(轴承、轴瓦)的磨损,严重时会引起机组飞车等事故,严重地威胁机组安全运行。
(1)润滑油系统部件在制造、装配、大修过程中留下来的污染物。
如:毛发、铁屑、焊渣、灰尘等。
这些污染物在机组安装和冲洗过程中没有及时、彻底地清理。
摘要:山西大唐云冈热电有限责任公司两台汽轮机采用的是CZK 220/160-12.7/0.294/535/535型超高压直接空冷供热机组。
由于汽轮机高中压缸轴封向外漏汽严重,润滑油油中含水一直严重超标,严重威胁着机组的安全运行。
从机组设备结构及运行方式上进行了分析,提出了导致润滑油含水超标的主要原因,并有针对性地提出了治理方案。
关键词:润滑油含水超标分析治理1系统介绍山西大唐云冈热电有限责任公司#1、2汽轮机均为东方汽轮机厂生产的一次中间再热三缸两排汽直接空冷供热机组,型号为CZK220/160-12.7/0.294/535/535,系超高压参数汽轮机。
在结构上采用高压缸设计为双层缸,中压缸采用单层隔板套结构,低压缸对称分流式及双层缸结构。
汽轮机采用自密封轴封系统,其作用是利用轴封系统供给的蒸汽封住高中压缸内的蒸汽不向外漏汽,造成环境恶化或润滑油中进水;也防止空气沿低压缸轴封处进入低压缸破坏机组真空,所有轴封系统应能保证既不向外冒汽,也不向内吸空气。
机组高中压前后轴端汽封采用高低梳齿型汽封,低压汽封采用光轴斜平齿结构的汽封,由于这两种结构的汽封本身的缺点机组在安装水平及机组启停过程中动静部分碰磨造成轴封间隙增大,从而导致运行中高中压缸轴封向外漏汽严重,造成油中含水严重超标.2数据统计与原因分析自我公司投产以来,两台机组的润滑油均出现过水份超标的现象,并且是机组负荷越高润滑油油中含水越大及夏季时的润滑油含水不合格次数多于冬季时的润滑油含水不合格次数现象。
其中#1机组油中含水全年不合格的天数为85次,#2机组油中含水全年不合格的天数为52次。
机组润滑油中水份含量大是一个经常也是一个较严重的问题。
润滑油中含水将会降低润滑效果,严重时将破坏油膜的形成,产生较大的振动,并有可能烧坏轴承,给设备带来较大程度的损坏。
所以对机组润滑油中含水量大的原因分析及解决办法的研究是很有必要的。
造成润滑油含水大的原因很多,经结合实际、深入分析,专业技术攻关小组认为,造成我公司#1、#2机润滑油含水大的原因主要有以下几个方面:①机组运行中轴封汽压偏高,轴封可能出现向外漏汽现象;②排烟风机出口门调整不当使轴承腔室内回油负压较高;③润滑油冷油器出现渗漏现象,使冷却水进入润滑油系统;④润滑油系统补油时水份偏高带入油系统;⑤真空滤油机脱水效果差;⑥轴加风机故障及风机出力偏小;⑦轴封系统设计不合理;⑧汽轮机润滑油含水超标原因分析及治理方案曹志伟(山西大唐云冈热电有限责任公司)3主要的工艺流程确定污水处理工艺主要依据的是当地经济状况,城市具体管理需求以及城市水质标准,污水水质标准等多方面。
汽轮机润滑油水分超标的分析与治理发布时间:2021-11-19T07:23:54.671Z 来源:《当代电力文化》2021年6月18期作者:庞国杰[导读] 汽轮机润滑油长期带水运行,会带来严重的后果,甚至造成停机事故庞国杰广东粤电湛江生物质发电有限公司 524000汽轮机润滑油长期带水运行,会带来严重的后果,甚至造成停机事故,针对汽轮机运行中润滑油水分超标的现象,分析原因,并从运行角度采取了针对性的措施。
关键词:汽轮机主机润滑油水分超标某发电厂2x50MW机组,配置东方汽轮机有限生产的N50-8.83-5型冲动式、高温、高压、单缸、凝汽式汽轮机,#1汽机前轴封为高低直梳齿汽封、侧齿汽封,后轴封为斜平齿汽封;#2 汽机前轴封为高低直梳齿汽封、涡流减压汽封、侧齿汽封,后轴封为斜平齿汽封。
按GB/T 7596-2008规定,火力发电机组汽轮机油含水应不超过100mg/L。
但在2020年7月开始,两台机组运行中汽轮机润滑油水分超标现象比较普遍,到目前为止共超限14次,其中最长时间持续将近1周。
润滑油水分长期超标,给机组的安全稳定运行带来很大威胁。
1 主机润滑油水分超标危害1.1主机润滑油带水如不及时排出,长时间乳化会导致水滴越来越小,一般滤油分离方式很难将其去除导致油质劣化。
同时水分在油过滤器等局部区域积聚,导致润滑油过滤器压差增大,严重时影响油压稳定。
2020年7月、2021年5月曾出现因主机润滑油含水严重超标而导致润滑油压下降的情况,查找原因后发现正是因为水分导致有过滤器堵塞引起。
1.2 润滑油中含水易造成油质乳化,降低润滑效果,造成瓦温、油温高,严重时将破坏油膜的形成,产生较大的振动,并有可能烧坏轴承,给设备造成较大程度的损坏。
1.3透平油被乳化后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,甚至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及飞车。
2 存在问题的原因分析2.1高压段轴封油档或#1轴承密封处可能存在磨损不严密,导致调节级处热蒸汽漏入到主机润滑油系统中,这需要在下一次机组大修时汽轮机揭缸才能验证。
润滑油水分及颗粒度超标原因分析与处理摘要:本文以润滑油水分及颗粒度超标原因和采取的相应措施及效果进行分析。
关键词:润滑油水分;颗粒度超标;原因;处理引言汽轮机油是电力系统中重要的润滑介质,在汽轮机中起到润滑、冷却、减振、密封等作用,汽轮机润滑油系统的洁净度直接影响到机组的安全稳定运行。
1超标原因及危害1.1水分含量超标的原因及危害汽轮机油含水量超标一般是由于汽轮机轴封不严使蒸汽进入油中导致的,也有由于冷油器泄漏,在停机状态下,水压大于油压、使油中进水导致的。
汽轮机油中水分的存在会加速油质的劣化及产生乳化,同时水分会与油中添加剂作用,促使其分解,并导致油系统的锈蚀问题。
其锈蚀产物作为硬质颗粒进入油系统会增加油的颗粒污染度,并可能加速各轴颈、轴瓦的磨损和划伤。
1.2颗粒度超标的原因及危害对汽轮机油的污染颗粒分析表明,硬质颗粒有金属屑、金属氧化物、灰尘、纤维等,其中金属屑来源于油泵等部件的磨损;软质颗粒包括油泥、树脂、胶质等,其中油泥来源于运行油自身劣化变质的产物。
汽轮机油中的颗粒度超标会对机组润滑系统产生影响,不但会堵塞系统滤网,而且其中的硬质颗粒会引起轴颈轴瓦的严重磨损,甚至划出很深的沟槽,同时,金属颗粒对油质劣化有催化促进作用。
另外,油中以及油系统中含有油泥,也会对油品的颗粒污染度检测结果造成影响,某电厂1000MW机组汽轮机主油箱底部附着有大量油泥,造成机组汽轮机油颗粒度逐渐增大至NAS163812级以上。
2采取的相应措施及效果在机组负荷170MW以上时,油中含水量明显增大;并且随负荷增加油中含水量会增大;轴封压力越高,油中含水量也越大;机组启停时油中水分偏大;#1、2、3轴承箱回油管观察窗上经常存在凝结的水珠,尤其是#2轴承箱较多,其他轴承箱的回油窗上较少或没有。
这说明高压缸前后、中压缸前漏汽漏入轴承箱内是油中含水量大的主要原因。
在无法完全消除汽缸和轴封漏汽的情况下,我们分别从运行和检修两方面采取了以下相应措施;一方面尽量阻止和减少蒸汽漏入润滑油内;另一方面尽量使油中水分及时分离排出。
汽轮机给水泵润滑油中进水原因分析及处理摘要:在发电厂中给水泵汽轮机中,油中带水的问题经常出现,由于润滑油中含水超标会直接降低润滑的效果,进而影响设备的使用,严重影响油膜形成,造成轴承损坏,同时是机组振动超标的原因之一。
本文就对汽轮机给水泵润滑油中进水原因及处理措施进行深入探讨。
关键词:汽轮机;给水泵;润滑油;进水在火电厂,给水泵组润滑油中常存在进水现象。
润滑油的含水量超标会造成油质变差、润滑油乳化、抗泡沫性能变差,进而产生乳化物和油泥。
水分还会促进润滑油氧化,使油的氧化安全性降低。
润滑油氧化后,还会产生不溶性物质和有机酸,在轴承通道及冷油器、过滤器、主油箱内形成胶质和油泥。
另外,在机组启动过程中,由于润滑油不合格而使给水泵组无法启动,会造成机组不能正常带负荷,对发电量与机组效率造成很大影响。
因此,分析给水泵组润滑油中进水的原因并彻底解决,是非常必要的。
1轴端密封情况1.1给水泵轴端密封工作原理泵装有固定衬套注射密封水卸荷型迷宫密封,保证泵在运行时密封水不进入泵而给水不泄露出来。
冷凝水注射到密封腔室内向泵送水方向流去,在卸荷换内与外漏的泵给水相遇,在那里由管子再连通到前置泵进口,只要密封水压力大于前置泵进口压力,就不会从密封腔室里漏出热水。
还有一部分水沿着迷宫密封泄露经过U型水封到凝汽器。
当泵在备用状态下,密封水可以进入泵内帮助泵冷却,可以防止热分层形成而造成变形。
密封水水源采用本机组凝结水泵出口凝结水,凝结水经过密封水调整门作为主泵迷宫密封冷却水源,以及到前置泵机械密封作为动静环冷却水源。
进入主泵轴封的压力水通过压力调整门控制密封水压力高于卸荷水压力0.1Mpa。
1.2轴端密封异常运行工况汽动给水泵油中进水一般发生在给水泵启动、停止过程中,并且与给水泵轴端密封水的工作情况有关。
当密封水回水不畅,或者无压回水排放量超过密封水回水管路排水能力时,密封水回水室液位升高。
如果液位过高,回水室呼吸器就会冒水,同时部分回水就会越过水挡,进入密封水回水室与润滑油室之间的隔离腔室,该腔室的排水管就会有水排出。
汽轮机润滑油中带水的分析与治理方案摘要:文章根据准能公司发电厂两台lOOMw汽轮发电机组在正常运行和启停机过程中,润滑油中带水较多的情况,从设备结构及运行方式上进行了分析,推断出导致润滑油中带水的主要原因,并有针对性地提岀了治理方案。
关键词:汽轮机;润滑油;分析治理;油中带水一、出现问题神华准能发电厂自1993年汽轮机组投产以来,一二号机的润滑油均岀现过水份超标的现彖,且有几次出现润滑油严重乳化的现彖。
通过对润滑油发生乳化指标的统计,发现油中含水量严重超标。
两机润滑油中水份含量大是较严重的问题。
润滑油中含水将会降低润滑效果,严重时将破坏油膜的形成,产生较大的振动,并有可能烧坏轴承,带来设备的较大程度的损坏。
所以对两机润滑油中含水量大的原因分析及解决办法的研究是很有必要的。
二、分析原因从准能发电厂汽轮机的启动、停机及正常运行的各阶段来看,汽轮机润滑油中水份的来源主要有以下几个方面:汽轮机运行中轴封汽压偏高,轴封可能出现冒汽现象;轴封回汽不畅,轴加疏水器失灵,导致轴封汽进入润滑油系统;汽轮机轴瓦密封控制不良,密封间隙过大,造成进水汽;润滑油冷油器出现渗漏现象,使冷却水进入润滑油系统;运行中润滑油系统排烟效果不好,在环境温度较低时,部分含水油烟凝结成水进入油系统;或补油时将水带入油系统,使润滑油水份偏高。
冷油器方面的影响冷油器所用的冷却水为冷却塔循环水,正常运行中两台机组循环水冷水系统运行的母管压力约在0. 12MPa左右,汽轮机主油泵岀口压力为 1. 8MPa-2. OMPa,经过润滑油滤网有约30kPa-50kPa的压损,所以正常运行状况下,润滑油压较冷却水压力高很多,但若系统停止运行,有可能水压高于油压。
另外在汽轮机停运,润滑油系统也停运后,因循坏冷却水并不进行隔离,若存在冷却器泄漏则易造成油中带水量较大,若冷却器存在泄漏在正常运行中就能发现。
因此冷却器的运行状况对润滑油中含水有一定影响。
油系统的密封及人为因素的影响机组的油系统与外界相通的主要是排烟风机及油箱标尺孔处、调速油泵和润滑油泵的密封处。
1000MW汽轮机润滑油水份超标的原因及治理摘要:某1000MW汽轮机投产两年以来,汽轮机润滑油经常被检验出水份超标的问题。
本文从几个方面分析了润滑油水份超标原因,提出了控制汽轮机轴封压力,保持轴封回汽负压,滤油系统运行规范化,对汽轮机轴承油挡加装正压式密封装置等治理措施。
通过这几方面的解决措施,解决了汽轮机润滑油水份长期超标的问题。
关键词:1000MW;汽轮机;润滑油;水份1 1000MW汽轮机润滑油系统概况某厂使用的汽轮机型号为N1000-27/600/610(TC4F),型式是超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机、采用八级回热抽汽。
汽轮机本体采用西门子公司开发的三个最大功率可达到1100MW等级的HMN型积木块组合:一个单流圆筒型H30-100高压缸,一个双流M30-100中压缸,两个N30-2×12.5双流低压缸。
汽轮机单轴承支撑,结构紧凑,机组轴向尺寸比其他类型机组短8-10m。
1000MW汽轮机润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油,向发电机密封油系统提供密封用油以及为顶轴油装置提供油源。
机组正常运行时交流电动主油泵经冷油器后向整个润滑油系统及发电机密封油系统供油。
机组启、停机过程由交流润滑油泵向整个润滑油系统、顶轴油系统、盘车装置及发电机密封油系统供油。
润滑油要承担建立轴承油膜,冷却润滑汽轮机各轴承,还要密封发电机氢气系统。
油系统与周边接触介质多,润滑油容易含有金属微粒和水分,使润滑冷却性能下降、锈蚀金属表面、划伤轴承表面,还会因水和金属微粒污染物共存,通过金属颗粒的催化作用,加速油液的氧化变质,使润滑油寿命缩短。
2 润滑油水份超标的几个原因由于1000MW汽轮机润滑油系统管道复杂,润滑油涉及的部件多,导致润滑油水份偏高的原因很多。
从汽轮机系统排查,最主要有以下几个原因:1润滑油冷油器泄漏,造成冷却水漏入润滑油;2,润滑油主油箱油盖没有盖好,长期空气中水份进入主油箱;3,汽轮机轴承室负压大,空气进入轴承室污染润滑油;4,汽轮机轴封漏气大,蒸汽进入汽轮机轴承室;5,润滑油主油箱结构不良,不能油水分离。
汽轮机润滑油水分超标的分析与处理汽轮机润滑油长期带水运行会促使油质乳化,破油膜,影响油的润滑性能,严峻者会引起机组轴承磨损、烧毁。
另外,油中水分长期与金属部件接触,金属表面会产生不同程度的锈蚀,锈蚀产物可引起调速系统卡涩,甚至造成停机事故。
因此,必需实行有效的措施,使汽轮机润滑油中水分掌握在一个较低的水平。
润滑油水分超标的缘由分析3.1轴封蒸汽供气压力和轴加风机的入口压力掌握欠佳汽轮机运行中,轴封蒸汽压力的凹凸,影响着轴封蒸汽量的大小。
轴封蒸汽供气压力偏高,造成轴封蒸汽过量。
若此时轴封回汽不畅,如轴加风机入口压力偏高,则过量的轴封蒸汽不能完全通过轴封加热器冷凝,而造成轴封蒸汽外泄。
本次机组小修后,轴封蒸汽投运时,轴封蒸汽母管压力保持在约26.6kPa(g)(正常为22~28kPa)。
由于该压力接近上限,导致轴封供气量偏大。
另外,轴加风机入口压力维持在-3.7kPa(正常为-2.5~-4kPa)左右,不足以将泄漏蒸汽收集,就造成轴封蒸汽外泄。
另外,从表1可以看出,在轴封系统投运后不久,投运了润滑油抽油烟风机。
风机的投运使得轴承腔室呈微负压。
外泄的轴封蒸汽在轴承腔室负压的作用下,进入轴承腔室,并通过回油管冷凝成水进入润滑油。
3.2轴封齿腔由于水封效应,致使蒸汽通道被堵塞而外泄轴封蒸汽投运时所用蒸汽,是品质较差的饱和蒸汽,湿度较大。
在投运时,由于蒸汽对轴封体金属的加热过程,部分轴封蒸汽凝聚成水,并在在轴封齿腔聚集,造成封堵。
轴封至轴加方向,由于轴加风机入口的负压引流,使该方向的轴封齿腔不会被积水封死。
但是,轴封外侧,因凝汽器抽真空真空泵的投入存在滞后,从而造成轴封外侧齿腔快速积水并封死蒸汽通道。
这样,全部的蒸汽将涌向轴加方向。
另经查询,轴加风机额定轴封蒸汽接收量为7吨/小时,但轴封蒸汽压力在22-28kPa压力下其总流量约为11~15吨/小时。
因此,多余的蒸汽涌向轴封外侧,并在轴承腔室负压的作用下,进入轴承腔室,并通过回油管冷凝成水进入润滑油中。
汽轮机油系统水分超标的危害及措施1、汽轮机油系统水分超标的危害油系统中带水对汽轮机的安全运行有相当大的危害,当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,而透平油被乳化后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。
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。
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。
2、汽轮机油系统水分超标的原因2.1轴封系统布置不合理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。
云浮电厂汽轮机润滑油水分超标的分析与治理第24卷第9期2011年9月广东电力GUANGD0NGELECTRICP0Ⅵ砸RVO1.24NO.9Sep.2011云浮电厂汽轮机润滑油水分超标的分析与治理张宗振(广州粤能电力科技开发有限公司,广东广州510600)摘要:云浮电厂C厂2×300MW"上大压小"循环硫化床燃煤发电工程5号,6号机组汽轮机自调试试运以来,在运行中一直存在润滑油水分超标的问题.为解决此问题,对轴封系统的运行参数,冷油器,油净化装置及油挡齿,外轴封齿的碰磨情况进行了仔细检查,通过采取加强对油净化装置的监控,适当调低轴封压力,防止冷油器渗漏,增加轴封加热器风机出口管道疏水点等措施,使油中带水的问题得到有效的控制.关键词:汽轮机;润滑油;密封油;水分超标中图分类号:TK263.86文献标志码:B文章编号:1007.290X(2011)09.【)111-04 AnalysisandTreatmentonSuperstandardWaterContentinLubricantf0rSteamTurbinesinYunfuPowerPlantZHANGZong—zhen (GuangzhouYuenengPowerTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510600,China)Abstract:Superstandardwatercontentinlubricanthasbeenflprobleminoperationofsteamturbinesincedebuggingopera—tionofsteamturbineunitNo.5andNo.6in2×300MW"ReplacingSmallUnitswithLargeOnes"circulatingfluidizedbedcoal—firedpowergenerationprojectinplantCofYunfupowerplant.Workingparameter,oilcooler, reconditioner, collisionbetweenoilteethofoilbaffleandoutershaftsealarecarefullyexaminedtosolvethisp roblem.Bystrengtheningthemonitoringonreconditioner,properlydecreasingpressureofshaftseal,preventingOilco olerleakageandincreasingdis—chargingpointatoutletpipe,thesuperstandardwatercontentinlubricantiseffectivelyhandle d.Keywords:steamturbine;lubricant;sealingoil;superstandardwatercontent云浮电厂C厂2×300MW"上大压小"循环硫化床燃煤发电工程5号,6号机组的汽轮机是由上海汽轮机厂生产的新型300MW,亚临界,一次再热,双缸双排汽,单背压凝汽式汽轮发电机组,型号为N300.16.7/538/538.5号,6号机组相继于2010年投产.自调试投产以来,机组运行状况良好.汽轮机各项技术指标基本能达到原设计参数要求,主要辅机设备运行状况良好.但在调试运行中,汽轮机润滑油,密封油水分超标现象比较普遍.5号机组中修前一直存在主机润滑油,密封油中水的质量浓度维持在200mg/L左右的现象.润滑油水分长期超标,给机组的安全稳定运行带来很大威胁.收稿日期:2011-06.161润滑油水分严重超标的危害2010年6月,5号机组运行中多次出现主机润滑油,密封油水分超标现象.化学取样分析发现,6月24日5号主机润滑油,密封油水分超标较多.1.1主机润滑油,密封油水分控制标准根据化学监督标准,每周对主机润滑油,密封油等油质取样化验1次.主机润滑油中水的质量浓度控制标准为小于100mg/L;密封油中水的质量浓度控制标准为小于30mg/L_1-2].1.2主机润滑油,密封油水分超标危害1.2.1主机润滑油带水和乳化的危害主机润滑油带水如不及时排出,长时间乳化会导致水滴越来越小,一般滤油分离方式很难将其去除.同时,润滑油中含水易造成油质乳化,降低润广东电力第24卷滑效果,造成瓦温,油温高,严重时将破坏油膜的形成,产生较大的振动,并有可能烧坏轴承,给设备造成较大程度的损坏.由于油中带水,将加快油系统内油泥和杂质的产生:a)在油箱或管路死点等处细菌和霉菌的产生加快,使油中黏稠物质增加.b)润滑油中添加剂特别是防锈剂都溶解于水,导致管路氧化生锈加快,产生更多氧化物.c)润滑油中含水易造成油质乳化,降低轴承冷却润滑效果,瓦温,油温升高引起金属屑和油质碳化颗粒,石油醚解析等物质增加.1.2.2主机密封油带水的危害密封油水分随主机润滑油水分变化而变化,但一般低于润滑油水分.因为密封油的一部分在密封油系统自身循环,另一部分来自润滑油补油,润滑油有滤油净化装置除水,而密封油仅靠空侧排烟风机排出少部分水汽,因此密封油水分下降幅度不及润滑油水分下降幅度.主机密封油中带水,会引起油质乳化,其洁净程度,颗粒度均下降,导致油氢差压调节阀,空氢侧平衡阀等出现卡涩或调节异常;不良的密封油会导致密封瓦处轴颈产生划沟或磨损,造成密封瓦与轴颈径向总间隙超标,导致发电机漏氢增大.同时,密封油水分长期超标也会影响氢气纯度和露点等,影响发电机的安全运行.2润滑油水分超标原因分析主机润滑油中水分来源主要有以下几个方面: a)机组运行中轴封汽压偏高,轴封出现冒汽现象;轴封回汽不畅,轴封疏水器失灵或轴封加热器风机故障使轴封加热器正压,导致轴封汽进入润滑油系统.b)润滑油或密封油冷油器出现渗漏现象,使冷却水进入润滑油系统.c)油净化装置异常,不能正常脱水.d)轴承轴封齿,油挡齿因机组振动大产生磨损,轴承附近处漏汽被抽吸进主油箱内,凝结后进人润滑油系统.e)运行中润滑油系统密封性能不好,在环境湿度较大时,部分水汽进人润滑油系统,或补油时人为将水带人油系统,使润滑油水分偏高.以上几类原因在机组正常运行时均有可能导致油中水分增大,但通过系统排查和运行观察分析, 上述原因对润滑油中水分增大的影响大小并不相同,下面进行具体分析.2.1轴封系统运行方面的影响机组投产以来,由于轴封间隙偏大或系统内漏,5号,6号机组均出现运行中轴封压力偏离正常值较多的现象,轴封母管压力控制值为15 kPa,但5号机组中修前轴封母管压力最高达75 kPa.由于轴封加热器疏水不畅或轴封加热器风机故障导致轴封加热器出现短时正压,主机轴封出现冒汽现象,因此中修前5号机组因轴封方面的问题出现主机润滑油长期超标现象;之后运行人员加强监视,轴封压力一直稳定在15kPa左右,轴封加热器风机未出现过正压或过流故障跳闸的现象,低压缸各轴承处轴封无冒汽现象.在不影响真空的情况下将轴封压力尽量调低,润滑油水分明显减少.2.2冷油器方面的影响冷油器所用的冷却水为工业水,正常运行中工业水系统运行的母管压力约为580kPa.6月时气温较高,早,中,晚温差较大,为保障各辅机温度不超标,经常启动2台工业水泵,中午所用冷却水流量较大,早,晚各辅机用冷却水流量较小;而工业水系统不能自动调节工业水压力,温度,手动调节又比较困难,因此经常会引起工业水压力超出正常值较多,有可能导致冷油器渗漏.但密封油压力一般均高于冷却水压力运行,而且通过油样分析发现密封油水分均低于润滑油水分,所以可以排除密封油冷油器泄漏.主机冷油器为管式冷油器,油压低于冷却水水压,渗漏一般会发生在大端盖处,但通过主油箱油位曲线分析,油位无任何变化.在机组运行期间进行主机冷油器切换排查实验,将大端盖"o"型圈进行隔离拆换,然后分析冷油器出口管处油样,未发现其油中水分有突变现象,因此也可以排除主机润滑油冷油器泄漏.综上所述,基本可以排除因冷油器泄漏导致润滑油水分超标的可能.2.3油净化装置异常的影响根据原设计,5号,6号机组均配备1台油净化装置,后来发现5号机组油净化装置的1台加热第9期张宗振:云浮电厂汽轮机润滑油水分超标的分析与治理器经常无故跳闸,另1台加热器由于线路问题未投用,可以初步确认油净化装置脱水功能不正常,脱水效果不好.后加强对净化装置的监护,油中带水现象得到改善.2.4轴承轴封齿及油挡齿因振动磨损的影响通过化学取样数据比较分析发现:在短短1周时间内,主机润滑油水分超标,上升速度很快,通过现场初步排查,很可能是因为轴承附近外漏热蒸汽窜进轴承油系统.当时轴封压力不高,油中带水主要是由蒸汽混入油系统中引起的,但不一定只是轴封漏汽,还有可能是轴承附近的缸体结合面漏汽,结合面包括高,中压缸结合面和轴封套结合面等.4号,5号轴瓦在机组启动初期振动均较大,外轴封齿,油挡间隙可能会因磨损变大,容易将轴承附近的水吸附进主机润滑油箱.2.5油系统的密封及人为因素的影响主机润滑油及密封油系统与外界相通的主要是排烟风机及各轴承外油挡处,正常运行时主油箱的排烟风机,空气预热器侧密封油箱排烟风机是一直运行的,以保持油箱处于微负压运行,所以正常运行时大气中的水分不可能由此进入油系统.油箱负压较大时也会通过轴承外油挡将少量空气抽吸进主油箱.大气中湿度不可能长期很大,吸入的湿气会被排烟风机带走,所以系统密封问题对油中带水的影响可忽略不计.密封油与发电机氢气接触,但发电机氢气露点可以通过氢气干燥器改善和监视,而且定期化验氢气纯度和露点,结果均很正常,因此由氢气将水汽带进密封油的可能性也大.主机在正常运行中补油很少,不会带入水分.从这些分析可知,油系统的密封及人为因素对油中带水的影响可忽略.2.6综合分析通过上述分析可知,造成5号主机润滑油水分超标严重的主要原因是油挡齿,外轴封齿碰磨,间隙变大,轴承附近外漏蒸汽增加,通过转子表面被抽吸进轴承回到主油箱,引起润滑油中带水严重;不仅会造成机组润滑不良,油膜建立不佳,钨金磨损大,还会引起机组振动增大,调节部套失灵,甚至造成发电机氢气湿度增大,严重威胁机组安全运行.3采取措施由于机组处于运行阶段,为能按时完成调试,客观上尚不能彻底解决5号机组外轴封齿,油挡间隙偏大的问题,为了能最大程度地降低5号机组主机润滑油,密封油水分超标,采取以下临时方案.3.1运行方面的监护与操作3.1.1加强对油净化装置的监控运行中加强对润滑油净化装置的监护,包括滤网差压,油水液面,排水情况及主油箱油位等,必要时手动排放脱水罐内存水,每隔2h检查1次, 一旦液位高或低跳滤油机后应及时处理,并尽快开启净化装置运行,同时将密封油系统的净化装置一并投入,以达到更好的脱水效果.3.1.2适当调低轴封压力运行,控制高压轴封汽外漏量运行中不断进行轴封压力调整实验,根据真空,排汽缸温度变化情况,逐步降低轴封压力运行,并观察油质变化趋势.通过实验比较,5号机组轴封压力为9kPa时,低压缸A缸排汽温度逐步上升.轴封压力目前已调整至最低允许值14 kPa,再调低会影响机组真空.同时,一段时间一直维持2台轴封加热器风机运行,并注意轴封压力,温度,轴封加热器负压等参数的调节和监视,检查轴封加热器疏水器工作是否正常,防止轴封加热器正压,轴封冒汽.3.1.3加强油质化验与跟踪,及时进行相应调整比较实验在润滑油水分严重超标期间,应每天化验5号主机润滑油,密封油油质,观察其变化趋势,并加强对5号主机润滑油油中带水异常情况的分析,处理.相关排查,调整实验后应观察油质是否变化明显,以进一步确认积极的应对措施.3.1.4防止主机冷油器渗漏根据负荷及辅机用水情况及时调节工业水温(24℃,不应低于20℃),压力(不允许超过500 kPa),各冷却器回水调门旁路微开,避免调门大幅调节,尽量控制冷却水压不出现大幅波动.将主机冷油器冷却水进水门节流,回水旁路门微开,控制主机冷油器内冷却水压不超压.3.1.5加强对轴承及密封油系统的运行监视,防止油质恶化影响机组运行114广东电力第24卷要求运行人员加强对主机汽轮机检}贝0仪表画面的定期检查,特别是对各轴承金属温度,回油温度,轴承振动及轴向位移,推力瓦温等参数的检查和监视,防止出现大幅波动或异常;同时加强对密封系统的检查和监视,特别是油氢差压阀,空气预热器氢气侧平衡阀动作是否正常,注意控制氢气纯度,露点,氢压,密封油温及滤网差压等参数,定期进行氢气严密性实验,观察漏氢是否增大.3.2检修方面采取的方案与措施3.2.1对轴封加热器风机出口管路疏水进行改造, 增加疏水点针对现场管路布置不合理的问题,在轴封加热器风机出口处增加新的疏水点和阀门,确保轴封加热器风机运行正常.运行中加强对轴封加热器风机出口管路疏水情况的检查,防止轴封加热器风机因出口管疏水不畅而过负荷跳闸,影响轴封系统的正常运行,加重轴封蒸汽外漏进润滑油系统.3.2.2增加主油箱底部临时放水由于机组在运行,润滑油系统原先无底部放水装置或预留接口,只有考虑在主油箱事故放油一,二次门之间增加临时放水门.改动之前通过实验排查事故放油二次门关闭严密后才进行改接,改接后运行人员定期进行放水检查,以改善润滑油水分超标现象.3.3治理成效通过对油中带水情况的分析和治理,5号主机润滑油水分超标严重的现象得到有效控制,润滑油中水的质量浓度基本能控制在150mg/L以下,低负荷期间可以降至100mg/L以下.4结束语由于机组在运行中,很难彻底解决5号机组外轴封齿,油挡间隙偏大导致润滑油水分超标的问题,但通过加强分析和采取必要的临时措施,可以有效地控制汽轮机润滑油水分超标,为汽轮机及机组的安全运行提供保障.要彻底消除这一安全隐患,必须利用停机机会在容易漏轴封汽的油挡处增加阻汽装置(气封环),修复低压缸轴承油挡间隙,调整高,中压轴承油挡间隙.同时,对轴封系统进行检查和优化,检查清理高,中压轴封进汽滤网,防止阻塞.利用机组调试,停机机会,将主油箱内油放空,对主机冷油器进行彻底查漏,采用主油箱增加油水分析装置或外接大流量,脱水效果强的滤油装置等措施,以彻底消除主机润滑油水分超标的安全隐患.参考文献:71]DL5009.1—20¨O2,电力建设安全工作规程第1部分:火力发电厂Es].DL5009.1-2002?CodeofSafetyOperationinPowerEngi- neeringConstructionPart1:Coal-firedpowerplants[S].[2]GB/T14541--1993,电厂运行中汽轮机用矿物油维护管理导则[s]. GuideforMaintenanceandSupervisionofInserviceTurbine MineralOilUsedforPowerPlants[S],作者简介:张宗振(1982一),男,山东聊城人.助理工程师,工学学士,从事汽轮机本体及其附属设备的调度工作.(上接第99页)f)在燃气轮机的运行过程中,密切注意相关参数的变化,进行综合分析,避免事故处理扩大.3结束语由于VSR的控制液压缸内侧存在凹槽,造成其动作故障的情况较罕见.利用液压缸倒置安装的方法可避免缺陷对机组造成影响而长时间停机检修,影响电厂的经济效益;同时,正确的检修方法对燃气轮机液压油伺服控制系统的日常维护检查非常重要,可保证燃料系统和IGV的正常运行,对燃气轮机的安全起着关键作用.参考文献:[1]清华大学热能工程系动力机械与工程研究所.燃气轮机与燃气一蒸汽联合循环装置[M].北京:中国电力出版社,2007. ThermalEngineeringResearchInstituteofDepartmentof ThermalEngineering,TsinghuaUniversity.GasTurbineandGas-steamCombinedCycleDevice[M].Beijing:ChinaElec. tricPowerPress,2007.[23焦树建.燃气一蒸汽联合循环[M].北京:机械工业出版社, 2003.JIAOJian-shu.Gas-steamCombinedCycle[M].Beijing:Chi- naMachinePress.2003.作者简介:温文忠(1976~),男,广东韶关人.工程师,工学学士,从事发电厂检修和调试工作.。
汽轮机润滑油水分超标的分析与处理背景汽轮机是由燃气机和蒸汽轮机组成的,其中蒸汽轮机是通过水蒸气的压力驱动转子旋转来产生动力的。
在汽轮机的运行过程中,润滑油发挥着至关重要的作用,它不仅能减少机械件的磨损,还能降低转子和壳体之间的摩擦系数,提高转子的转速和效率。
然而,由于各种因素的作用,汽轮机润滑油中的水分有可能会超标。
例如,在储油罐的密封性不好的情况下,空气中的水分会通过油面进入储油罐中;在换油时没有完全排空旧油的情况下,会留下一部分旧油中的水分;在机组长时间停机或处于低负荷运行时,油中的水分会因沉淀而增加。
一旦润滑油中的水分超标,就会对汽轮机的正常运行产生严重的影响。
水分超标的危害当润滑油中的水分超过规定的合理范围时,会对汽轮机造成以下危害:1.润滑能力下降润滑油中的水分会降低其润滑性能,影响润滑油对机械件的保护作用,加速机械件的磨损,缩短汽轮机的使用寿命。
2.油泡破裂汽轮机运行时,转子高速旋转产生油泡,油泡与硝化纤维和异物摩擦后会破裂,造成机械件表面的破坏,降低汽轮机的使用寿命。
3.油泥沉淀润滑油中的水分与金属离子结合,会形成酸性物质并损伤油中添加剂,从而导致油泥的形成和油质变质。
4.加速氧化变质润滑油中的水分容易与氧气结合,并产生酸性物质,引起润滑油的氧化和变质,从而降低其使用寿命。
水分检测方法为了确保润滑油质量,必须对汽轮机润滑油中的水分进行定期检测。
常见的检测方法有:1.电容式检测法电容式检测法是通过润滑油中的水分与电容板之间的电容变化来检测润滑油中水分的含量。
2.红外光谱检测法红外光谱检测法是通过润滑油中水分对红外光谱的吸收特性来检测润滑油中水分的含量。
3.废气检测法废气检测法是通过废气中水分的含量来反推润滑油中水分的含量。
水分超标的处理方法当发现润滑油中水分超标时,必须采取相应的处理措施,以避免对汽轮机造成不良影响。
常见的处理方法有:1.蒸发法蒸发法是将润滑油倒入蒸发皿中,加热蒸发器,将蒸发的水分从蒸发皿中排出。
汽机技术汽轮机润滑油中带水原因分析及措施在汽轮机运行过程中,闪点、酸值、水分、颗粒度、粘度等是润滑油重要的监测指标,而其中水分是汽轮机润滑油最重要的监测指标。
当前,我国很多火电厂的汽轮机都存在着润滑油进水的问题,润滑油水分超标会影响润滑效果,破坏油膜、损坏轴承、速汽轮机设备老化。
同时,汽轮机启动的瞬间,由于润滑效果不佳,会导致汽轮机难以迅速启动,从而严重影响汽轮机组的运行效率和发电量。
根据汽轮机运行的实际情况,深入分析汽轮机润滑油带水的主要原因,从而采取有效的处理措施,确保汽轮机安全、稳定的运行。
1.汽轮机润滑油带水的危害1.1电磁线圈绝缘性能下降汽轮机的轴承箱中设置有电磁线圈变送器,电磁线圈和润滑油中的水分相接触,会使电磁线圈的绝缘性能下降,导致电磁线圈变送器的保护失灵,严重影响汽轮机的安全、稳定运行。
1.2影响发电机绝缘性能汽轮机润滑油中的水分会逐渐渗入机组的密封系统,水分汽化之后,会影响汽轮机发电机的绝缘性能,导致汽轮机密封瓦之间的摩擦量越来越大,增加汽轮机的用油量,影响汽轮机机组的安全稳定性。
1.3恶化油质汽轮机润滑油中含有大量的水分,会降低润滑油的粘度,恶化润滑性能,在汽轮机机组轴承上难以形成油膜,从而影响汽轮机组轴承的运行性能和承载能力,增大机械摩擦,损坏轴瓦,使得汽轮机润滑油温度升高,加速油质的恶化。
当汽轮机润滑油中含有细小水滴时,油和水难以进行分离,易发生泡沫,混合回油之后,难以将汽轮机组油箱中的空气分离出来,从而影响润滑油的性能。
当含有空气分子的润滑油进入汽轮机调节系统后,会发生膨胀和压缩,造成调节系统振动,影响汽轮机的正常运行。
另外,为了提高汽轮机润滑油的润滑性能,很多生产厂家经常向润滑油中添加抗老化剂、抗腐蚀剂等,润滑油中的水分和这些添加剂接触之后容易产生沉淀,导致润滑油失效,并且一些添加剂具有亲水性,容易随着水分蒸发而排出,需要不断增加添加剂的使用量。
1.4损害汽轮机汽轮机润滑油中带水,会导致不容易形成轴瓦油膜,造成汽轮机转子和轴瓦之间相互摩擦,造成汽轮机轴瓦脱胎;汽轮机润滑油中带水,会影响油膜质量,难以及时传递轴系热量,从而造成汽轮机化瓦或者轴瓦脱胎,润滑油中带水,在很大程度上会影响润滑油的润滑效果,进一步恶化油膜质量,加剧汽轮机轴承剧烈振动。
汽轮机润滑油系统进水污染危害及防治措施汽轮机润滑油系统进水污染是指在油路系统中混入外来的水分,导致润滑油的失效,甚至会引起汽轮机失效,这对机组正常运行造成了严重危害。
下面将详细讲述汽轮机润滑油系统进水污染的危害和防治措施。
一、危害(一)磨损车轴和轴承表面的油膜厚度是汽轮机工作时保持轴承寿命的关键,如果存在水的影响,会导致油膜破裂,轴承和车轴之间失去保障,轴承表面开始磨损,直到严重损坏。
(二)生锈因为水分的存在,汽轮机润滑油中的氧气含量也随之增加,就会引起油的氧化,从而导致漆膜剥落、氧化铁的形成和密封物质的退化,最终形成腐蚀。
(三)胶化当油中水分超过一定的含量时,润滑油的胶化和酸化反应将会发生,胶化会导致润滑性能降低,加速汽轮机部件磨损,酸化则会在金属表面形成腐蚀或蚀刻。
(四)堵塞汽轮机润滑油系统进水后,油中的微生物在生长时不仅会分解润滑油,还会使淤泥在机油管道中积聚,破坏机油管道的连通性,从而影响到机油的送油。
(五)爆炸油中的水分也会使得机体内的压力降低,甚至会导致汽轮机爆炸的危险。
即使压力没有下降,汽轮机在启动时,由于油泵的压力不足等原因产生的油路系统泄漏,可能在短时间内引起严重事故。
二、防治措施(一)严格保护油路系统的密封性能汽轮机润滑油系统进水的主要原因是机油路管道的损坏和密封性不良。
因此,需要加强油路系统的检修保养,及时检查和更换密封性能不佳的零部件,注意油路系统材料的选择,采用防水性能优良的密封材料。
(二)安装水分分离器安装水分分离器是非常必要的,可将机油中的水分彻底分离出来,防止水分对油路系统产生危害。
由于汽轮机是一种重要的动力设备,因此,水分分离器必须选择质量可靠的品牌,同时要根据油路系统的实际要求来选择Suitable类型的水分分离器。
(三)定期更换润滑油润滑油是汽轮机运行的关键因素,定期更换润滑油可有效避免发生水分、氧化腐蚀等问题。
同时,应根据厂家规定的保养周期来更换润滑油,不要延期,以确保汽轮机的正常运行。
汽轮机润滑油系统进水污染危害及防治措施随着工业技术的不断发展,汽轮机在工业生产领域的应用越来越广泛。
而在汽轮机的正常运行和维护过程中,润滑油系统进水污染问题一直是一个备受关注的难题。
润滑油系统进水污染会给汽轮机带来严重的危害,因此需要采取相应的措施进行防治。
本文将针对汽轮机润滑油系统进水污染的危害进行深入分析,并提出相应的防治措施。
1.影响润滑油的性能汽轮机在运行过程中,需要润滑油来保证各个零部件的正常运转。
一旦润滑油系统进水污染,就会影响润滑油的粘度和黏度,导致润滑膜破裂,无法有效保护零部件,使汽轮机设备出现磨损、摩擦增大等问题,严重影响设备的正常运行。
2.导致设备故障润滑油系统进水污染会使得汽轮机设备的各个部件受到腐蚀和氧化,导致设备的故障频繁发生,严重影响设备的使用寿命,并且需要大量的维修和更换零部件,增加了企业的维护成本。
3.减缓汽轮机工作效率润滑油系统进水污染会导致润滑油的性能下降,造成汽轮机在工作过程中的摩擦阻力增大,从而减缓了汽轮机设备的工作效率,降低了设备的稳定性和可靠性,影响了生产效益。
1. 严格控制进水源在汽轮机使用过程中,需要严格控制进水源,避免外部水分和杂质进入润滑油系统。
可以通过加强密封措施、提高设备的抗渗透能力等方式,有效控制系统的进水源,减少进水污染的风险。
2. 定期检查和维护润滑油系统定期对汽轮机润滑油系统进行检查和维护,可以及时发现润滑油系统存在的问题,保证系统的正常运转。
可以通过定期更换润滑油、清洗和更换过滤器等方式,减少润滑油系统进水污染的可能性。
3. 使用高质量的润滑油和滤清器选择高质量的润滑油和滤清器可以有效提高润滑油系统的抗污染能力,减少系统进水污染的风险。
可以根据润滑油的品牌和型号选择适合的滤清器,去除油中的杂质和水分,保证润滑油的良好性能。
4. 加强人员培训和管理加强汽轮机操作人员的培训和管理,不断提高其对润滑油系统进水污染的风险意识和应对能力,避免操作中出现因操作不当导致的润滑油系统进水污染问题。
某汽轮机发电机组润滑油中进水事件分析及处理摘要:本文描述了某电厂2号汽轮机组停运期间出现的润滑油含水量超标事件,结合异常现象分析了油中进水的原因,并通过有针对性的后续检查明确了问题根源在于汽轮机旁路系统阀门内漏,造成蒸汽经轴封系统进入轴承箱从而导致油中含水超标。
关键词:汽轮机,润滑油,进水在汽轮机实际工作中,水分在润滑油中积累是一个长期的过程,而发展至超标水平多由于机组相关参数调整偏差、油品指标监管不严和检修过程操作不当等原因,是汽轮机机组运行中的较为常见的故障现象,尤其是对于新投运机组,由于各系统尚在磨合期间,运行特性匹配处于适应和优化阶段,较易发生油中进水事件。
2017年10月,某发电公司2号机组按计划打闸停备,在停机后对油品的化验中发现润滑油中水分较多,超出了相关规范要求,现结合该异常事件对润滑油中含水超标问题进行分析和讨论。
一、机组概况某发电公司2号机组为由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计、制造的650MW 级核电机组,是一台单轴、四缸六排汽带中间汽水分离再热器的反动凝汽式汽轮机,凝汽器刚性地布置在基础上,通过膨胀节与低压缸连接。
机组供油系统为汽轮发电机的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑,为氢密封系统供备用油以及为危急保安装置提供压力油,汽轮机轴封系统蒸汽来自主蒸汽系统和辅助蒸汽系统,根据机组状况可以进行切换。
每个汽缸的轴封均配置独立的蒸汽调整阀门,以适应不同的轴封用汽需求。
循环水系统设置两台循环水泵。
二、事件经过2017年10月15日,根据工作计划安排,2号机组于16:12打闸停机,两台循环水泵分别于15日19:30和16日2:45停运。
16日运行人员通知化学人员对润滑油系统进行取样,化验结果显示润滑油中含水量超过1000ppm以上,远大于80ppm的标准值,显示汽轮机润滑油中含有大量水分。
三、润滑油进水原因1、油品含水超标机理水分、乳化剂和高速搅拌,是润滑油乳化含水超标的三个必要因素,其中超标的水分为乳化发生的主要影响因素,而乳化剂的出现与油中添加的抗氧化剂和防锈剂是有关系的,由于油品中的添加剂大都为具有一定表面活性的化合物或混合物,其分子结构中,具有亲油性的非极性基团和一定表面活性的亲水性能极性基团,在高速运动状态下,极性基团对水具有一定的亲和能力,而亲油性的非极性基团又能够溶于油,故而添加剂以含有两种不同基团的特性,作为中间媒介促成了水与油的结合,即发生了油的乳化及含水超标现象。
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汽轮机润滑油水分超标的分析与处理
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汽轮机润滑油水分超标的分析与处理
汽轮机润滑油长期带水运行,会带来严重的后果,甚至造成停机事故。
针对汽轮机启动过程中,润滑油水分超标的现象,分析了原因,并从运行角度采取了针对性的措施。
这说明机组正常运行时的参数并不一定适合机组所有的工况,只有不断加强运行分析并持续改进,才能保证机组设备的安全运行。
中核核电运行管理有限公司三厂采用加拿大CANDU6核电机组,其汽轮机是日立公司生产的TC4F-52型,单轴、三缸、四排汽、再热凝汽式冲动型汽轮机。
汽轮机轴封采用迷宫式轴封,轴封蒸汽从两级扇形块之间的空腔注入,在靠近外侧的空腔里蒸汽和空气的混合物则被抽出。
轴封系统主要有下设备:轴封蒸汽母管、轴封蒸汽母管安全阀、轴封蒸汽压力控制阀、轴封加热器、轴加风机。
汽轮机润滑油系统向汽轮-发电机组各轴承提供润滑及顶轴油,并向发电机提供密封用油以及向汽机保安系统供油。
存在的问题及原因分析
机组在小修启动过程中,化学取样发现润滑油中水分含量达到1345ppm,远远超过运行手册要求的小于100ppm。
其整个事件进程如表1所示。
表1润滑油水分超标事件进程
汽轮机润滑油长期带水运行会促使油质乳化,破坏油膜,影响油的润滑性能,严重者会引起机组轴承磨损、烧毁。
另外,油中水分长期与金属部件接触,金属表面会产生不同程度的锈蚀,锈蚀产物可引起调速系统卡涩,甚至造成停机事故。
因此,必须采取有效的措施,使汽轮机润滑油中水分控制在一个较低的水平。
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润滑油水分超标的原因分析
3.1轴封蒸汽供气压力和轴加风机的入口压力控制欠佳
汽轮机运行中,轴封蒸汽压力的高低,影响着轴封蒸汽量的大小。
轴封蒸汽供气压力偏高,造成轴封蒸汽过量。
若此时轴封回汽不畅,如轴加风机入口压力偏高,则过量的轴封蒸汽不能完全通过轴封加热器冷凝,而造成轴封蒸汽外泄。
本次机组小修后,轴封蒸汽投运时,轴封蒸汽母管压力保持在约26.6kPa(g)(正常为22~28kPa)。
由于该压力接近上限,导致轴封供气量偏大。
另外,轴加风机入口压力维持在-3.7kPa(正常为-2.5~-4kPa)左右,不足以将泄漏蒸汽收集,就造成轴封蒸汽外泄。
另外,从表1可以看出,在轴封系统投运后不久,投运了润滑油抽油烟风机。
风机的投运使得轴承腔室呈微负压。
外泄的轴封蒸汽在轴承腔室负压的作用下,进入轴承腔室,并通过回油管冷凝成水进入润滑油。
3.2轴封齿腔由于水封效应,致使蒸汽通道被堵塞而外泄
轴封蒸汽投运时所用蒸汽,是品质较差的饱和蒸汽,湿度较大。
在投运时,由于蒸汽对轴封体金属的加热过程,部分轴封蒸汽凝结成水,并在在轴封齿腔聚集,造成封堵。
轴封至轴加方向,由于轴加风机入口的负压引流,使该方向的轴封齿腔不会被积水封死。
但是,轴封外侧,因凝汽器抽真空真空泵的投入存在滞后,从而造成轴封外侧齿腔迅速积水并封死蒸汽通道。
这样,所有的蒸汽将涌向轴加方向。
另经查询,轴加风机额定轴封蒸汽接收量为7吨/小时,但轴封蒸汽压力在22-28kPa 压力下其总流量约为11~15吨/小时。
因此,多余的蒸汽涌向轴封外侧,并在轴承腔室负压的作用下,进入轴承腔室,并通过回油管冷凝成水进入润滑油中。
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采取的措施
4.1适当调低轴封压力,控制轴封蒸汽流量和外漏量
在轴封系统初始投运时,控制轴封供气压力和轴加风机入口压力,以避免轴封蒸汽外漏可能造成的汽轮机润滑油水分增加。
将轴封母管压力和轴加风机入口压力分别由正常运行的22~28kPa和-2.5~-4kPa,改为控制在20kPa和-3.5~-4.5kPa。
4.2轴封蒸汽投入后,尽快启动凝汽器抽真空泵
在投运轴封蒸汽过程中,安排人员连续监视汽机轴承处轴封压力表,当压力达到5kPa时,立即通知主控启动凝汽器抽真空泵,对凝汽器抽真空,以减少轴封外侧齿腔积水。
4.3适时停运润滑油排烟风机
投运轴封蒸汽过程中,安排人员持续监视汽机轴封处是否大量冒汽。
如果存在大量冒汽现象,则及时停运润滑油排烟风机,避免轴承腔室处微负压对外漏蒸汽的引流。
针对汽轮机润滑油水分超标的各项原因,在投运轴封蒸汽的过程中采取了有针对性的措施,解决了机组启动过程中的润滑油水分超标问题。
这也说明,机组正常运行时的参数并不一定适合机组所有的工况,只有不断加强运行分析并持续改进,才能保证机组设备的安全运行。
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