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汽动给水泵润滑油系统进水原因分析及处理

2013-04-09王亚梅王兴国

河北电力技术 2013年4期
关键词:汽动油器轴封

王亚梅,王兴国,梁 洁

(1.河北华电石家庄裕华热电有限公司,石家庄 051430;2.国网河北省电力公司电力科学研究院,石家庄 050021;3.河北省电力勘测设计研究院,石家庄 050051)

汽动给水泵润滑油系统进水原因分析及处理

王亚梅1,王兴国2,梁 洁3

(1.河北华电石家庄裕华热电有限公司,石家庄 051430;2.国网河北省电力公司电力科学研究院,石家庄 050021;3.河北省电力勘测设计研究院,石家庄 050051)

对河北华电石家庄裕华热电有限公司1号机组汽动给水泵润滑油系统进水故障进行排查分析,认为小汽轮机低压进汽调门门套磨损导致漏汽量增大,使漏汽压力高于轴封供汽压力,造成轴封回汽不畅是润滑油系统进水的原因,并提出预防润滑油系统进水的措施及建议。

汽动给水泵;润滑油系统;进水;门套磨损

1 概述

润滑油系统含有水分会破坏轴承中的油膜,使润滑效果变差,转子与轴瓦产生摩擦,如果润滑油不能及时迅速带走主轴传来的热量,将使轴瓦乌金脱胎或熔化,造成事故[1]。同时,润滑效果降低后,会使机组轴系振动加剧,危及机组安全运行。水分也会加剧油中有机酸对金属管道的腐蚀和机械设备的锈蚀,如果导致遮断器弹簧锈蚀产生疲劳,将造成正常运行危及遮断器误动或遮断器飞锤卡涩,转子超速时会导致遮断器拒动。润滑油含水量超标还将导致润滑油添加剂失效,使润滑油的低温流动性变差,润滑油乳化的趋势增大。当润滑油温度达到一定程度时,水分汽化形成汽泡,不但破坏油膜,还因气阻影响润滑油循环和供油。

河北华电石家庄裕华热电有限公司1号机组为C300/200-16.7/0.43/537/537亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机,配套给水泵为2×50%B-MCR汽动给水泵及备用的1×30%B-MCR电动调整给水泵。1号机组汽动给水泵润滑油系统布置有2台交流润滑油泵,1台直流润滑油泵,2只滤网和2只冷油器。机组正常运行时1台交流润滑油泵运行,经过滤网和冷油器向小汽轮机及汽动给水泵系统供油,轴承润滑油系统供油压力一般在0.25~0.3 MPa。

2台汽动给水泵的润滑油系统共用2台排烟风机,排烟风机运行维持油箱处于微负压状态。汽动给水泵密封形式为机械密封,汽动给水泵密封水由高压腔室回水至前置泵入口门前,低压回水由水封筒排至凝汽器。小汽轮机汽封供汽由主汽轮机轴封供汽管分流而来,2个小汽轮机轴封回汽、2个小汽轮机低压进汽门及低压进汽调门门杆溢汽与主机轴封回汽汇合后至轴封加热器。

2 存在的问题

根据GB/T 7596-2000《电厂运行中汽轮机油质量》中关于电厂汽轮机运行中润滑油质量标准的规定,含水量控制指标应≤100 mg/L。从2010年6月份起,1号机组1A、1B汽动给水泵润滑油含水量指标多次超过100 mg/L以上。开始时,通过调整汽封压力,加强滤油后,油质很快能合格;但从2010年11月30日起,1B汽动给水泵润滑油质中开始多次出现含水量>1 000 mg/L的情况,且目测油质浑浊,调整汽封压力后,不能使油质恢复合格。

3 润滑油系统进水常见因素及原因分析

3.1 润滑油系统进水常见因素

a. 轴封供汽压力太高,同时气密油挡不能正常投入,使轴封蒸汽沿轴端间隙窜入油挡内,造成润滑油进水;

b. 汽缸结合面变形、密封不严密,造成蒸汽泄漏,导致蒸汽进入轴承室,使润滑油进水;

c. 冷油器泄漏,冷却水压力高于油压,导致油中进水;

d. 给水泵密封冷却水压力调整不当,压力太高,过多的密封冷却水,造成回水困难,回水腔室水位过高,导致密封水从密封件进入轴承腔室,压力太低,因密封冷却水量小,高温高压的给水进入回水腔室,并汽化造成压力升高,在压力作用下,汽水混合物将通过密封件进入轴承腔室,并从轴承腔室的呼吸孔处喷出,这将会造成润滑油严重进水;

e. 小汽轮机油箱排烟风机出力过大,使轴承室负压增大,轴封蒸汽被吸入润滑油系统;

f. 轴封回汽管过细或堵塞,或进汽阀门内漏较大,门杆溢汽压力高,导致轴封回汽不畅,使蒸汽沿轴端间隙窜入油挡内,造成润滑油进水。

3.2 原因分析

a. 降低主汽轮机轴封压力(以不影响机组真空为前提),无明显效果;检查、调整1B小汽轮机轴封系统; 调整1B小汽轮机轴封进汽压力(以不影响机组真空为前提),缓慢关小轴封进汽手动门至一扣左右,在短时间油质合格后,又出现润滑油进水现象;就地检查小汽轮机气密油档压缩空气投入无异常,将进气滤网切换为备用滤网运行,检查气密油档进气门后,压缩空气通畅,在机组停备时将压缩空气母管切开检查,发现内有异物堵塞了1/2管路,造成前箱气密油挡进气量偏小,无法阻隔前汽封大量的漏汽,导致漏出的蒸汽进入润滑油系统,但气密油挡投入正常后,仍不能解决1B小汽轮机润滑油进水现象。

b. 就地检查1B小汽轮机汽缸结合面,未发现蒸汽泄漏现象。

c. 切换1B小汽轮机润滑油冷油器,将1B冷油器切换为1A冷油器,检查小汽轮机冷油器油侧压力高于水侧,油侧0.45 MPa,水侧0.38 MPa;关闭冷油器之间注油门,关闭备用冷油器的供回水门,检查备用冷油器的空气门在关闭状态,无任何效果,排除了冷油器泄漏的可能性。

d. 从DCS趋势组检查发现,1B小汽轮机密封水压力一直略高于给水泵前置泵入口压力0.1 MPa以上,从就地检查汽动给水泵两端呼吸孔处无流水现象及水流痕迹。从密封水回水视窗,检查1B小汽轮机密封水回水畅通,回水流量适中且无积水现象。检查1B小汽轮机水封筒空气门运行正常,无抽空气现象。排除了从密封水回水不畅导致润滑油进水的可能性。下发防止密封水回水不畅的技术措施,加强小汽轮机密封水系统的调整。

e. 缓慢关闭小汽轮机油箱排烟风机入口挡板至1/3处,润滑油进水情况仍无缓解。

f. 就地检查1B小汽轮机前汽封处,发现蒸汽泄漏现象较严重,加1台轴流风机向小汽轮机前汽封直吹,减少漏入轴承室的蒸汽量。同时启动2台轴加风机,检查1B小汽轮机轴封处漏汽量有减小趋势。继续对小汽轮机热力系统进行全面检查,其他地方未见明显漏汽现象,且疏水管道安装正确。在小汽轮机转速超过4 800 r/min时,就地检查1B小汽轮机低压进汽调门处,发现有异音,声音明显偏大,用竹竿套上塑料袋在1B小汽轮机低压进汽调门处检查,发现漏汽量明显比其余3台小汽轮机低压进汽调门处漏汽量大,拿点温仪测温度也较其余3台小汽轮机低压进汽调门温度高,怀疑1B小汽轮机门杆漏汽量偏大,导致排挤轴封回汽,进而导致回汽不畅,致使润滑油进水。

4 处理措施及效果

经分析确定小汽轮机的低压进汽调门门套部分磨损导致漏汽量逐渐增大,且漏汽压力高于轴封供汽压力,排挤了小汽轮机的轴封回汽,进而导致回汽不畅,致使润滑油系统进水。

a. 在时间不允许的情况下,先保证小汽轮机24 h不间断滤油,同时运行2台轴加风机,在小汽轮机前汽封处运行1台外置轴流风机,可保证小汽轮机油质合格(但如停运滤油机,则油中含水量又超出100 mg/L)。

b. 加强对小汽轮机润滑油质化验及油位监视,监视润滑油水分含量,如水分超标,立即联系检修部再加1台滤油机,并加强给水泵组各轴承金属温度的监视,做好相应的事故预想。

c. 2011年11月初,机组临修时,在1B小汽轮机门杆溢汽处加装1个手动门,接至7号低加汽侧连续排汽门前。在机组启动后,开启1B小汽轮机门杆溢汽处加装的手动门,使多余蒸汽回至7号低加,小汽轮机润滑油不再进水,多余的蒸汽进入7号低加加热凝结水。滤油机、外置轴流风机可停运,轴加风机亦改成1台运行,1B小汽轮机未出现润滑油系统进水现象。

d. 2012年5月,机组小修时,对1B小汽轮机的低压进汽调门解体检查,发现1B小汽轮机的低压进汽调门门套有明显磨损的痕迹(长6 cm,深2 cm),更换1B小汽轮机的低压进汽调门门杆后,1B小汽轮机门杆溢汽处至7号低加的手动门已不需再开启,1B小汽轮机低压进汽调门处异音消失,1B小汽轮机润滑油系统未再进水。

5 建议

a. 值班员无论在监盘还是在就地检查时,加强对油系统各参数的监视、分析,保证所有冷油器的油压必须高于水侧压力。检查小汽轮机汽封无明显漏汽情况,气密油档投入是否正常。检查在线滤油装置运行是否正常,水位有无明显变化;

b. 小汽轮机油箱油位变化超过50 mm时,同时伴有油净化装置运行异常或水位明显上升,应立即进行油箱放水,联系化学室相关人员化验油质。开启冷油器的水侧放空气门发现有油花时,立即切换冷油器。

c. 如在无明显漏点,且油温正常的情况下,油箱油位变化较明显,应查明原因,及时汇报。

[1] 汪玉林.汽轮机设备运行及事故处理[M]. 北京:化学工业出版社,2005.

本文责任编辑:杨秀敏

Cause Analysis and Treatment on Oil System Flowing into Water of Turbine-driven Feed Water Pump

For the problem on water flowing into the oil system of turbine-driven feed water pump in Hebei Huadian Shi jiazhuang Yuhua Thermoelectric Co.,Ltd.,through detecting and analysis,this paper finds the following factors is the cause of water flowing into the oil system,which are partly of the low pressure steam governing valve in small steam turbine and pressure of steam leakage is higher than steam supply for shaft sealing,and makes shaft seal steam exhaust obstruction.At last,it puts forward measures and suggessions to prevent water flowing into the oil system.

turbine-driven feed water pump;oil system;water flowing;door pockets damaged

2013-01-16

王亚梅(1976-),女,工程师,主要从事电厂运行管理工作。

TM311

B

1001-9898(2013)04-0048-03

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