黄志源
（广东粤电博贺煤电有限公司 广东茂名 525000）
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。6，润滑油净化系统工作不正常，不能滤除油中水份；7，密封油系统冷油器泄漏，密封油氢侧回油箱、真空回油箱进空气。主油箱、氢侧回油箱、真空油箱的顶盖没盖好长期进空气这个原因基本可以排除，主油箱结构不良不能分离水份也可以排除。正常运行中冷油器的闭式冷却水压力比润滑油、密封油压力低，冷油器泄漏更多表现为主油箱油位降低，经检查主油箱油位变化不大。1000MW汽轮机有五个轴承座，与汽缸轴封段都相距很近，最近的仅有60mm，轴封端包有保温层，保温层几乎紧贴轴承油腔室。为了防止油挡漏油，轴承油室采用微负压运行，油室负压一般控制在 -150~ - 200Pa。由于轴瓦油室是微负压，当轴封间隙过大、运行人员调整轴封压力过大调整轴封压力有时滞时，轴封端部蒸汽泄漏大，轴封蒸汽紧贴着保温层被负压吸入轴承油腔室。因此，汽轮机润滑油水份超标最大的可能原因是轴封间隙较大，轴封泄漏蒸汽进入汽轮机润滑油轴承室引起润滑油水份超标。
3 润滑油水份超标的治理措施
根据以上分析的几点原因，轴封蒸汽漏入汽轮机轴承油室是最直接的原因。调整轴封安装间隙可以减小轴封漏气，但调整轴封间隙只有在汽轮机大修才能调整，1000MW汽轮机的大修周期为12年，显然时间上不允许去调整轴封间隙。所以应在运行调整措施和设备管理方面做出调整，使润滑油水份不超标。
3.1机组负荷快速变化时，轴封压力调整门、轴封回汽溢流阀有时滞，造成轴封压力不能跟随负荷快速调整，这样会使轴封端部漏气加大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了使轴封压力调整门，轴封回汽溢流阀没有时滞，将这两个阀门的调整精度由1%修改为0.3%。在不影响凝汽器真空的情况下将轴封供汽压力由10-13KPa调整为8-10KPa之间。调整每个轴封回汽腔室的负压为-40~-50Pa，并将轴封回汽手动门固定好。经常监视好轴封加热器的负压、水位，发现轴封加热器负压、水位变化时要及时将其调整为正常，做好轴加风机的定期切换维护工作。在汽轮机各轴承油挡不漏油不冒油烟的情况下尽量将轴承油室的负压降低。各轴承油挡负压调整阀后压力调整到-40Pa，不能偏差太大。如果一个轴瓦油挡空腔室负压压力过高，就会使该轴承油室吸入更多的蒸汽。
3.2由于汽缸轴封端与轴承油挡距离很近，按照常规的加装保温层的话，保温层会紧贴轴承油挡，泄漏的轴封蒸汽会很容易进入轴承油室。在不影响 汽缸轴端保温的情况下，把保温层向轴端方向减薄，并将覆盖的保温铝皮做成往上导流的导流槽。增加保温层铝皮和轴承油挡的距离，并且使保温层泄漏出的轴封蒸汽不容易扩散至轴承油室。
3.3使用正压式密封油挡代替原先的梳齿型油挡。原先的梳齿型密封油挡油挡由内外两组油挡齿和回油槽组成，每组油挡齿有 2～5 道铜板条镶嵌在油挡体上，其作 用是阻止轴承箱内的润滑油向外渗漏。油挡用装配槽固定的方式安装在轴承箱的端部，由于结构简单，密封能力较差，容易引起轴承油挡渗油和外面的蒸汽和空气混合物吸入轴承油室，污染油品。正压式密封油挡保留了梳齿型油挡的大部分结构，但是在正压式密封油挡里有一道均压环，在均压环里通入干燥洁净的压力为0.05MPa-0.1MPa仪用压缩空气。均压环两侧是2-5道铜板梳齿条，这样构成了轴承油挡的双层密封。仪用压缩空气通入正压式密封油挡的均压环里，在油挡两侧形成一个正压的空气密封环，形成一圈防护层，一方面避免轴承油室油向外渗油，另一方面避免正压式密封环外侧的蒸汽、杂质进入轴承油室。正压式密封油挡均压环两边的铜板梳齿密封环，也对轴承油挡外的蒸汽起减压密封作用。在1000MW汽轮机1-5轴承附近增加安装一套仪用压缩空气管路系统，为正压式密封油挡提供干燥洁净的仪用压缩空气。
4方案实施及效果
该厂于2017年8月对润滑油油挡进行改造，运行中加强对轴封压力、轴封回汽负压的调整。实施以前，该厂主机润滑油水分超标现象严重，需保持油净化装置每天 24 h 持续运行，并额外再加装 1台流量为 12 000 L/h 的临时油净化装置连续滤油，即便如此也难保油质合格。综合治理方案实行以来，该厂的润滑油水份由最大的380mg/kg降为50mg/kg左右，汽轮机润滑油水份含量合格。
5结语
造成1000MW汽轮机润滑油水份超标的原因比较多，该厂实施的综合治理方案已稳定运行了将近一年时间，彻底的将汽轮机润滑油水份超标的问题解决了，取得的效果是比较好的。这个综合治理方案可以在其他同类型机组推广使用。
参考文献：
[1]陈 声，韩兴全．汽轮机油挡正压密封设计 [J]．华电技术，2008，30（11）：38-42.
[2]孙奉仲． 大型汽轮机运行［M］． 北京：中国电力出版社，2005
作者简介：
黄志源（1979-），男，广东韶关人，工程师，工程学士，从事电力运行维护方面工作。
论文作者:黄志源
论文发表刊物:《河南电力》2018年6期
论文发表时间:2018/9/10
标签：汽轮机论文; 润滑油论文; 轴承论文; 水份论文; 正压论文; 油箱论文; 蒸汽论文; 《河南电力》2018年6期论文;