汽轮机润滑油箱进水原因分析及其解决途径

2020-10-05

汽轮机润滑油箱在各大生产工厂中都有所应用，它是机组正常运行的基本安全保障。颗粒度、粘度、闪点、酸值、水分、破乳化度、液相锈蚀等，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分，水分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。而一旦出现水分超标，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。与此同时，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。

1、事故现场介绍

某电厂的汽轮机组处于正常运行时，对其进行了一次负荷急剧下降的操作，随后恢复正常运行，结果出现机组润滑油箱油位异常升高的现象。未到24h的时间，油箱油位升高已经达到了10cm，由专业技术人员检查之后发现，大机油箱中润滑油的上面漂浮着一层油花，油花的颜色为乳白色;并且汽轮机轴承的油位观察窗上面也能够明显的看到一层油花，油花的颜色也是乳白色;润滑油中进水之后，润滑油的油压有一定的下降;轴瓦的温度与之前相比更高;油净化气疏水量与之前相比也有所增大，对其给予外挂大功率真空滤油机处理，油位的上升趋势得到一定的控制;与此同时，技术人员在检查的过程中还发现，在机组负荷发生变动的时候，润滑油箱的油位也会产生很大的变化。

2、汽轮机润滑油箱系统介绍

2.1 润滑油系统

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下面这两个: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。

2.2 轴封系统

该电厂的汽轮机润滑油箱轴封系统是采用具有自动调节装置的闭式轴封系统，其组成部分主要包括轴封加热器、轴端汽封、有关管道组成的闭式轴封系统、供汽母管压力调整机构还有减温器等。轴封系统的作用主要表现为三个方面:一是防止空气漏入汽缸破坏机组真空;二是防止蒸汽窜入轴承座导致润滑油系统进水;三是防止蒸汽沿高、中压缸轴端向外泄汽。在汽轮机工作的运行和调试期间，如果没有调整好轴封系统调整，此时主机润滑油发生进水的发生概率会大大提高。该机组采用的是自密封汽封系统，这个机组系统中，包含有四个阀门站，这四个部分一个是低压阀门站;一个是高压阀门站，一个是溢流蒸汽阀门站，还有一个是辅助蒸汽阀门站，他们具有协同作用，共同调节供汽汽源站，在系统的作业中，首先由高、中压缸轴端汽封的漏汽通过喷水来将温度降低下来，然后以抵押轴端汽封的形式进行传输，最后供应给汽轮机汽封系统，在这个过程中，若出现了多余的漏汽，那么此时溢流蒸汽阀门站就会发挥溢流作用，将漏汽转移到低压加热器或凝汽器。除此之外，轴封系统中还增加了旁路自动调压装置的设计，它的主要作用是，如果机组系统在运行中，如果发现轴封供汽压力过高，系统的安全运行会受到影响，那么溢流阀会自动开大，这样部分轴封用汽就会通过溢流阀进入凝汽器，从而减小供汽压力，直至压力值为适宜为止;而如果在运行中出现轴封供汽压力太低的时候，溢流阀会自动关小，通过这种方式来使供汽压力升高。

3、原因分析

汽轮机润滑油进水会引发润滑油乳化，严重影响润滑油油质，不利水泵组的正常运行。通过多次的启动和停运阶段分析，笔者发现导致汽轮机润滑油进水的原因有以下几点:①外部因素导致油箱进水:油箱顶部盖板未盖好，润滑油与空间接触，空气中水分被润滑油吸收;补油中含水量大。②润滑油冷油器内部管束内漏。③由于接合面变形，气缸无法严密密封，泄漏的蒸汽容易进入轴承室。④油箱排烟风机出现故障，油烟无法及时排出，继而导致主油箱负压增大。⑤轴封因安装不当或运行故障出现较大漏汽，且此时轴承油档有较大的间隙，继而导致轴承室进入大量泄漏的蒸汽。⑥加大轴封供气是维持机组真空度最主要的手段，但随着供气的增加，轴封也更容易漏气，本来应该进入冷凝器的漏气，在这种情况下就会通过轴承箱油档进入润滑油。

4、解决途径

我们为了更加深入的分析汽轮机润滑油箱进水原因，必须要做好以下工作:

①对现场进行检查，排除气缸密封不严、油箱顶部盖板未盖好等外部原因导致的润滑油进水;对新油进行化验，排除补油中含水量大的原因。

②通常情况下油压高于水压，所以说即使冷油器管泄漏，冷却水也不会进入冷油器管中，而是润滑油进入冷却水中，所以说如果存在泄漏多以油位下降为主，但也可能因操作不当导致冷油器在通油之前进水，不过这种润滑油进水的危害并不大，因为进水是暂时的。

③调整油箱排烟风机的进口风门，观察油位，确保能控制油位的上升，在必要的情况下可外挂真空滤油机，以保持汽轮机回油系统处于微正压状态，避免润滑油再次进水。

④根据验收记录检查安装过程，查看是否按照厂家设计下限来调整轴封间隙，以排除轴封间隙过大的原因。经综合分析发现汽轮机轴封问题是导致润滑油箱进水的原因，该原因也是导致润滑油箱进水最复杂的原因，为了对该原因有一个系统、充分的认识，本文进行了轴封试验，从而揭示容易引起汽轮机润滑油箱进水的几个因素，以及这些因素之间的相互关系。轴加真空度受轴加风机出力的影响。轴加风机容量与轴封加热器壳侧的真空正相关，轴加真空受不断增加的风机出力的影响越来越小。轴加真空度、轴加供汽压力与低压缸轴封冒汽直接相关，所以所应根据厂家的设计上限来限定机组的轴封供汽压力。同时，注意操作，尤其是变工况运行操作，避免润滑油进水。轴封供汽压力与汽轮机真空严密性直接相关。随着轴封供汽压力的升高，汽轮机真空度升高，继而导致轴封加热器真空度升高。

5、结语

对于汽轮机机组来说，要想保障安全、经济运行，就必须要保证轴封系统状况正常、良好。汽轮机润滑油箱进水会导致油质劣化，这一方面会形成油渣，另一方面会对油系统造成腐蚀。一般来说，汽轮机轴封的状态不良或是发生磨损、轴封的进汽过多、还有轴封其回汽受阻、轴承内负压太高、轴封高压漏汽回汽不畅等都有可能是造成润滑油进水的原因。在汽轮机组运行的过程中，为了保障系统的安全、正常运行，有效解决和避免润滑油系统进水现象，必须要做好以下四个方面的工作:一是轴封加热器的真空度必须要得到保障;二是轴加风机出力必须要充足;三是各个部分的运行和调试参数必须要处于合理的区间;四是必须要合理的调整轴封供汽压力。

END