摘要：空气中的水蒸气进入到汽轮机润滑油系统中之后，就会凝结成水，如果水与油混合，并且在搅拌的作用下，油就会被乳化。通常情况下，经过乳化的油能够被重新分离成为水和油，但是，如果乳化的油被氧化，将会一直以乳化油的形式存在，从而对机械的润滑功能产生影响，甚至腐蚀调节系统中的各种部件，严重者会造成引起调节系统卡涩，导致机组出现故障。鉴于此，本文就汽轮机润滑油进水的原因分析及预防措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：汽轮机；润滑油中进水；轴封间隙
1.前言
在各大电厂中都会用到汽轮机润滑油箱，这一部件是确保机组正常运行的关键，为了确保汽轮机润滑油箱安全运行，就需要对其黏度、颗粒度、酸值、闪点、破乳化度、水分以及液相锈蚀等指标进行检测，在这些指标中，水分是确保其正常运行的最关键的指标之一，同样也是其中最容易出现超标的一项指标。如果汽轮机润滑油箱中的水分超标，就会在很大程度上降低润滑效果，从而使得各种部件之间的摩擦力增加，这样一来，不仅会增大设备的老化程度，同时还会影响到油膜，对轴承产生破坏，从而引起机组振动等。同时，在启动机组的时候，机组也将无法带动负荷，从而对机组的发电量和效率都产生影响。由此可见，分析润滑油系统进水的原因，并且对这种现象予以控制，是确保各大电厂顺利开展生产作业的关键。
2.汽轮机润滑油箱系统介绍
2.1润滑油系统
通常情况下，汽轮机润滑油箱的组成部分主要有加热器、阀门、汽轮机主轴驱动的主油泵、顶轴装置、盘车装置、冷油器、油箱、逆止门、油位指示器、事故油泵、排烟系统、滤网、润滑油泵以及不同规格的检测仪器和不锈钢管道等。汽轮机润滑油箱的作用以及功能主要有以下方面：调节保安系统中的压力油以及给汽轮机发电机轴承供给润滑油。
2.2轴封系统
通常情况下，汽轮机润滑油箱的轴封系统所使用的是带有自动调节装置的闭式轴封系统，该系统的主要组成部分有轴端汽封、加热器、供汽母管压力调整机构/管道组成的闭式轴封系统、以及减温器等。轴封系统主要有以下方面的作用：（1）能够防止空气进入到汽缸中然后对机组真空系统产生破坏；（2）避免蒸气进入到轴承座，使润滑油系统进水；（3）避免蒸气沿着高、中压缸轴端向外部泄汽。在汽轮机调试以及运行的过程中，一旦没有对轴封系统进行很好的调整，此时，主机润滑油系统就会很可能出现进水。此外，轴封系统中还设计了旁路自动调压装置，该装置的主要作用是，一旦机组系统处于正常运行的状态，并且如果轴封供汽压力比较高，这时候就会影响到系统的安全性，此时的系统溢流阀门也会自动调大，如此一来，部分的轴封用汽就会经过溢流阀而直接进入到凝汽器或者#7低加中去，以此来降低供汽压力，最终到这个压力值是恰当的值。但是，一旦在机组低负荷运行过程中，轴封供汽压力比较大，就会使得流溢阀自动调小到关闭，借助这种方法来提升供汽压力。
3.汽轮机润滑油进水的危害
（1）润滑油带水使轴瓦油膜不易形成，当油膜被转子撕裂时，转子将与轴瓦产生磨擦，使轴瓦脱胎或化瓦，造成事故停机。
（2）润滑油带水较多时油质严重乳化，失去润滑效果，使油膜质量恶化，不能及时迅速地带走轴系传来的热量，造成化瓦或脱胎，机组轴系振动加剧危及机组安全。
（3）控制油带水会锈蚀油动机弹簧，改变机组调节系统特性曲线，长期下去，将使油动机弹簧锈蚀剥落，造成弹簧疲劳，威胁机组安全。
（4）机组调节保安系统各错油门、活塞、滑阀等部件的间隙十分精细，控制油带水将会使之锈蚀，产生错油门、滑阀或活塞卡涩，滑阀振动等一系列现象，造成调节保安系统拒动，危及机组安全。
（5）危急遮断器弹簧锈蚀产生疲劳，造成正常运行危急遮断器误动，或危急遮断器飞锤卡涩，转子超速时，危急遮断器拒动。
（6）控制油中带水会造成调节系统带负荷晃动，危及机组安全运行。
4.造成汽轮机润滑油油中带水的原因分析
4.1轴封径向间隙调整过大，轴封漏汽沿轴窜入轴承室，造成油中带水
机组检修时，为了避免在启动过程中高速转动的轴系因过临界转速振动或转子热膨胀而碰磨轴封尖齿。一般在调整轴封时增大了轴封间隙。在机组正常运行中影响了轴封的严密性，造成了轴封漏汽沿轴窜入轴承室，这是油中进水的根本原因。
4.2轴封齿倒伏，密封作用降低造成油中进水
在轴封径向间隙调整过程中，考虑转子膨胀及轴系振动不全面，使轴封径向间隙过小，令机组在启动过程中因转子膨胀与轴系振动造成轴封尖齿与转子碰磨，尖齿倒伏，密封作用降低，造成轴封漏汽，使蒸汽沿轴窜入轴承室。
4.3轴档间隙过大或密封齿倒伏
轴档间隙过大或密封齿倒伏，蒸汽沿轴窜入轴承箱，使油中带水。
4.4运行人员调整维护存在问题，导致油中进水
4.4.1操作调整不当的问题
（1）在投运轴封汽系统之前，没有进行暖管疏水作业。（2）在汽轮机运行的过程中，没有按照机组的实际运行状况对轴封汽的参数与予以调整。（3）在轴封加热器运行的过程中，并没有建立对应的负压，导致轴封汽回汽不通畅。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（4）并没有对润滑油冷油器予以正确的操作。（5）在机组正常运行的过程中，对于润滑油主油箱中油位升高的原因并没有及时进行查找。（6）没有对润滑油主油箱中的微负压进行调整处理。（7）在对机组进行大修时，没有仔细检查轴封系统，并且没有对断齿、倒齿、磨损轴封及时进行更换。（8）在对机组进行大修处理后，没有使得润滑油系统保持干燥清洁。
4.4.2制度执行不力问题
（1）对于润滑油主油箱，没有定期进行放水处理。（2）对于润滑油的油质，没有定期给予检验。（3）没有定期做好滤油作业。（4）没有对新油以及废油进行定置摆放，从而使得使其混淆使用。（5）在系统中加入了并未经过化验的油品。
5.造成汽轮机润滑油油中带水问题的预防以及处理措施
5.1预防措施
5.1.1润滑油系统运行时，对油质的要求较高，不仅要保证其供油压力稳定、油温能有效控制在正常范围、供油流量足够，而且还必须确保它的各项化学性能指标满足要求，尤其是油中的含水量要求更为严格，以防润滑油乳化，润滑油粘度下降等异常发生。
润滑油系统在正常运行期间，为了防止轴封蒸汽漏入润滑油，我们应从如下几方面着手：
（1）加强轴封系统的巡检、压力控制器及参数监视，保证轴封蒸汽压力稳定控制在正常范围。
（2）因轴封蒸汽品质变差需切换轴封蒸汽汽源时，在切换过程中，一定要确保轴封压力稳定，防止轴封蒸汽压力大幅波动；如果出现轴封蒸汽品质变差而导致轴封出现积水、产生啸叫声等异常而导致轴封通路堵塞，必须及时采取调整轴封加热器壳侧负压、适当提高轴封压力等措施进行吹扫，使轴封系统运行恢复正常，确保其不会漏入润滑油系统中。
（3）加强对润滑油系统运行参数的监视和控制。油净化在线自动除水装置投入使用，可以除去油中水份；为了随时检测机组汽轮机润滑油的水份含量，在汽轮机润滑油净化系统安装一台油中水份分析仪，以便随时检测润滑油系统是否有水进入，分析仪的探头安装于润滑油净化系统出口管线上，在巡检过程中，需要关注分析仪的读数，如果读数上升较大，应立即联系化学人员取样分析油中水分含量；若油中含水量超过1000PPM，则要执行GOP004降功率至冷态卸压，尽快停运汽轮机。
机组停运时，轴封蒸汽系统停运过程中，若发现轴封母管内尚存
余汽的话，在停运轴封供汽后，5分钟后再停止轴抽风机运行，并将母管前疏水至地漏排放阀开启，排水降压；同时监视和控制油箱内负压变化，不能过高，盘车油泵停运后，不宜较长时间保持排油烟风机运行；在启动轴封蒸汽系统时，应先停运润滑油抽油烟风机，以免轴封蒸汽漏入润滑油系统，在轴封系统启动后再重新启动润滑油抽油烟风机。
5.1.2合理优化检修工艺
应该对轴封间隙进行科学合理的调整，在开展该项工作时，应该根据厂家的标准要求进行。调整轴封间隙时，需要沿着转子轴向分布的规律进行，也就是要确保外侧（端部）小，里侧大。在调整轴封间隙时需要保障准确性，此时，就需要综合各个方面的因素。目前所用的贴橡皮膏测量轴封间隙的方法比较繁琐，但是这也是最常用而且最有效的方法，在贴橡皮膏判定轴封间隙时，需要对这个流程进行反复多次，最终确定结果。此外，在对机组进行大修处理时，如果发现汽封片存在缺损、倒伏以及断裂的现象，这时候就需要对其予以调整或者是对其进行更换处理。
5.1.3根据验收记录检查安装过程
对于各种安装设备，应该查看其是否按照厂家的设计来对轴封间隙进行调整的，对于间隙过大的原因，应该及时查除。通过综合分析发现，导致汽轮机润滑油箱进水的主要原因是汽轮机的轴封问题，该现象同样也是导致汽轮机润滑油箱进水的复杂原因，为了对这种现象有较为充分并且系统的认识，就需要对轴封系统进行试验处理，以此来合理把控容易引起润滑油箱进水的原因，并且了解各个原因之间的相互关系。经过分析发现，轴封加热器侧的真空与轴加风机容量之间呈现出则正相关的关系，在不断的风机出力影响之下，轴加真空的逐渐变小。轴加供汽压力、轴加真空度以及低压缸轴冒汽之间有着直接的关系，因此，应该按照厂家的设计上限来对轴封供汽压力予以确定。与此同时，应该要注意各种操作，特别是对变工况操作，应该避免润滑油系统进水。汽轮机真空的严密程度与轴封供汽压力之间有着直接的关系。当轴封供汽压力不断增加的情况下，汽轮机的真空度也会逐渐升高，最终使得轴封加热器真空度也逐渐升高。
5.2处理措施
借助各种方法即便能够有效降低轴封蒸汽进入到轴承箱中的概率，但是，对于蒸汽进入到润滑油箱中的路径却不能完全阻止，再加上存在于空气中的湿气以及蒸汽在受到负压作用之后，就会不断进入到润滑油系统中，因此，汽轮机润滑油系统中就会有水分存在，尤其是在夏季的时候，水分的含量就会不断上升。因此，在汽轮机正常运行的过程中，就需要使用油净化装置，从而及时滤除润滑油系统中的水分。电厂系统中的油净化装置是QYJB型聚结分离式油净化装置，该装置能够将大部分的游离水脱除，但是却不能脱去低于饱和状态或者接近饱和状态的水份，而且破乳的速度也比较慢，能量消耗较大。从而，滤除润滑油系统中的水分无法达到理想的效果。因此，根据我厂的实际需要，购入了PLAL真空净油机，该装置能够定期循环过滤主油箱中的油，由于这种过滤机的油容积比较大，有很好的清除油中杂质以及水分的能力，因此可以脱去润滑油系统中全部的溶解水以及游离水。
结语
要想避免汽轮机润滑油系统发生进水现象，就需要从设计以及安装等各个环节进行严密把关，在汽轮机润滑油系统运行的过程中，需要与检修以及点检单位密切配合，确保各项制度落到实处，从而确保汽轮机润滑油系统安全运行。
参考文献：
[1]郭荣昌.1000MW机组汽轮机润滑油中进水的原因分析与对策[A].江西省电机工程学会.2017年江西省电机工程学会年会论文集[C].江西省电机工程学会：江西省电机工程学会，2018：3.
论文作者:朱婧斐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：汽轮机论文; 润滑油论文; 系统论文; 机组论文; 油箱论文; 间隙论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2018年第34期论文;