摘要:汽轮机油系统是汽轮机的重要组成部分,对汽轮机的正常运行有着重要影响力。但由于汽轮机油系统工艺设计缺陷、检修安装质量不良、油质下降、运行维护不到位等多种因素导致汽轮机设备常常发生损坏事故。本文对油系统常见故障原因进行了分析,并提出一定的预防措施,希望能减少汽轮机油系统故障发生的概率,保证火力发电厂汽轮机油系统的正常运行。
关键词:汽轮机;油系统;故障;措施
随着电力系统的不断发展,人们对电能的需求逐渐增大。目前我国大部分的发电厂采用的是火力发电,火力发电最重要的部分是汽轮机,在运转中,油系统对汽轮机的转速和稳定性都有很大的影响,其是保证汽轮机正常运行的重要因素,它担负着汽轮机控制、润滑和发电机氢冷系统中氢气密封的任务,但是汽轮机的油系统稳定性比较弱,经常会出现各种故障,从而造成机组不能正常运行,严重时还会导致整个机组的损坏。因此,要加强油系统的故障检修,及时排出油系统中出现或可能出现的故障,保证汽轮机能够安全运行,减少对设备的损坏,进而提高火力发电厂的整体经济效益。
1、故障现象及原因分析
1.1工艺设计缺陷、安装质量不良
如油管由于工艺布置不合理或安装不良,运行中管道发生振动,造成供油管法兰结合面漏油,加上油管法兰与主蒸汽管道无隔离装置,使高压油直接喷到主蒸汽管道上造成着火,由于处理过程中运行人员能及时破坏真空紧急停机,并立即把油放至事故油箱,避免了油箱爆炸事故的发生,没有酿成更大的事故和造成重大损失。
1.2设备质量不良
设备制造质量未按有关规范执行,致使质量不符合标准要求,也是油系统故障的主要原因之一。如某12MW电机组在正常运行中突然发生漏油并发生着火事故。分析事故原因:原因一,汽轮机高压油管未采用凹凸结构法兰;原因二,油管法兰与高温蒸汽管道之间无隔离装置;原因三,抽汽油动机调压器供油管接头法兰因制造质量不良造成法兰开裂漏油,使高压油直接喷到高温蒸汽管道着火。
因为汽轮机油的燃点是200℃左右,当其落至表面温度高于200℃的热体上时,就会立即着火。而高温蒸汽的温度是470℃左右,虽然蒸汽管道有保温层保温,但由于保温层破损导致润滑油渗入,这样就具备了汽轮发电机组油系统着火的两个条件:一是有油漏出,二是附近有未保温或保温不良的高温热体。
1.3油质不良
油质不良是汽轮机油系统经常出现的故障,主要是由于油中的颗粒物、水分等含量较高,超过了汽轮机所需要的标准。油中含有的水分过多会使油质发生乳化。对于乳化后的润滑油,它的勃度及勃附性发生变化,甚至破坏轴承中的油膜,造成转子轴颈和轴承的轴瓦之间摩擦增大,甚至出现摩擦。其次,还会造成调节保安系统中的部件发生锈蚀现象,使部件的动作灵敏度降低,严重时甚至会造成拒动。除此之外,高温使油中的空气和油发生化学反应,使油发生氧化变质,也会造成油质乳化:乳化还和油中添加剂的性能有关。为了防止油质发生乳化,最有效的措施就是降低油中的含水量。油中进水的原因是汽轮机中的冷却水漏入,或者是汽轮机的轴封出现漏汽的现象。因此,要检查冷却水的压力是否低于油的压力,检查汽轮机轴封的密闭性。定期清除油箱底部的水,在用水清洗油系统后,要对油系统中残留的水分进行处理,保证油的质量。
1.4设备质量不达标
在对设备进行加上制造时,若制造工艺没有按照规定的要求进行,则会造成设备质量不达标。如某电厂在进行停机检修时,发现一台300MW机组的主油箱内壁的油漆发生脱落,使油系统中的油质发生恶化,造成汽轮机的轴颈、轴瓦磨损严重,这主要是由于主油箱内壁的质量不达标。设备出厂前要进行详细的检查,及时发现设备中出现的质量问题,给汽轮机的正常运行增加一道保障。
1.5其他原因
油系统漏油会引起火灾事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种火灾事故多发生在机头,因为机头部位油管道的蒸汽管道相对比较密集,温度较高。机头的质量不达标也会引起火灾,管道安装的结合面不平整或者螺丝受力不均匀也会造成机头质量下降,引起火灾。
2、对策和措施
2.1提高工艺水平,保证设备安装质量
精良的设备安装是安全运行的保证。一是机头下部油管道较密集,油管工艺布置要合理,油管道尽可能布置在蒸汽管道下方,进油压力管道安置在较粗的回油管内,大管套小管,汽轮机高压油管法兰采用凹凸结构设计、所有油管采用不锈钢管、尽可能减少管道法兰连接数量,法兰结合面严禁使用塑料或橡胶垫,要使用耐高温金属垫,法兰螺丝要均匀拧紧,并加装防溅罩,运行中对有振动的油管,要用固定支架固定。二是设备安装前必须在现场解体检查并清理,油管道还要进行化学清洗;三是设备安装过程中要注重设备安装的工艺水平,严格执行油系统的安装工艺标准,例如油管道的焊接、油箱内壁的处理、油系统各类设备的安装等工艺要求在规程中都有明确规定,做到安装过程中须彻底清理设备及系统内部,避免残留杂物;四是严格检修工艺,提高检修质量。机组大修时要有针对性地对油管法兰结合面进行研磨拂平,接触要紧密,努力消除运行中的漏油、渗油现象。五是增加防范措施,做好保温和隔绝工作。六是定时检查油动机、阀门、管接头等部件紧固件是否处于完好等。七是加强安装阶段的监理、用户的监督工作,坚持安装、监理、用户三方同时多级验收检查制度,按部就班进行对每道安装工序确认签字,保证安装质量。
2.2完善技术措施加强油质监督
完善的技术措施是避免事故发生的保障。油系统正式投运前必须要进行完善的油循环冲洗和过滤,以使油质达到规程准,符合设备运行要求。一是机组运行中应加强对油质的监督,每周一次对主机润滑油取样进行油质分析,若发现油质不合格,立即投运油处理机进行滤油处理,若经滤油处理后油质仍不合格,应进行换油,确保润滑油油质在可控范围内。二是除对润滑油定期体外过滤、油滤网定期清洗外,还要对调节系统的各滑阀、波纹筒、调节器等进行经常性的清洗,特别是油动机和错油门的滑阀。
2.3加强油系统的运行维护
一是保证油箱排油烟风机的正常运行。如果排油烟风机不能正常运行,将会使水蒸气在油箱中凝结,大量的气体和水蒸气积在油箱内产生正压,会影响轴承回油,易使油箱油中积水;若主油箱负压过大,会将轴封漏汽抽吸入油系统,使油质劣化。
二是在机组加减负荷过程中,确保轴封供汽系统自动投入,防止因轴封调整不及时,造成轴封漏汽进入润滑油中,因此要定期对主油箱进行放水。三是加强运行人员对油系统的巡回检查,注意监视各轴承供油压力、轴承回油、轴封档油环处情况是否正常,当调节系统大幅度摆动时,或机组油管发生振动时,应及时检查油系统管道是否漏油,发现漏油及时处理,防止故障扩大。
2.4强化员工培训,提高应急处理能力
针对油系统故障发生时,值班人员如果业务不熟练,遇事慌张,发生误操作,会使事故扩大的可能性。如:紧急停机时,忘了破坏真空,延长了惰走时间;没有停止高压启动油泵,甚至误启动,使高压油大量喷出;汽轮机启停过程中,启动汽动油泵不当造成油泵超速,或由于汽轮机主机超速使油管超压断裂;着火后,由于消防设备不齐全或消防设备使用不当,以致不能及时控制火势,使火势扩大蔓延等现象。强化员工培训、提高应急处理能力,一是进行专业培训,结合技能培训、技术比武进行培训;二是开展以岗位反事故演练等形式的劳动竞赛;三是组织定期抽考,不断提高员工的事故应急处理能力。
结语
在火力发电厂中,油系统对汽轮机的转速和稳定性都有很大的影响,其是保证汽轮机正常运行的重要因素。但是由于工艺设计不佳、油质不良、设备质量不达标等多方面的原因,造成了油系统稳定性较差,导致汽轮机组不能正常运行。因此,加强油系统的故障检修环节十分必要,进而提高火力发电厂的整体经济效益。
参考文献:
[1] 王双立.火力发电厂汽轮机油系统故障检修[J].低碳世界.2014(2):40~41
[2] 江国裕.汽轮机检修中油系统故障与对策[J].中外企业家.2014(6):134.
论文作者:韩永军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/4
标签:汽轮机论文; 油管论文; 系统论文; 油箱论文; 汽轮论文; 发生论文; 法兰论文; 《电力设备》2017年第18期论文;