汽轮机油系统大流量冲洗装置原理

1、汽轮机油系统水分超标的危害：

油系统中带水对汽轮机的安全运行有相当大的危害,当空气中和汽轮机内的水蒸汽进入润滑油系统后凝结成水,当油和水混合在一起后,再被搅动油即被乳化,而透平油被乳化后能使调节系统中套筒及滑阀等部件严重锈蚀,造成滑阀卡涩,降低系统灵敏度,加重机组运行负荷。

同时,还会造成轴承和轴颈的磨损,引起调节系统和保安装置动作失灵或误动,严重时会导致机组超速甚至飞车。如果乳化液沉积于油循环系统中,就会妨碍油的循环,影响散热,造成供油不足,容易导致轴承烧瓦。汽轮机油乳化使汽轮机油的氧化加速,酸值升高,产生较多的氧化沉积物,从而进一步延迟了汽轮机油的破乳化时间,造成恶性循环。

2、汽轮机油系统水分超标的原因：

1）轴封系统布置不合理

① 轴封间隙的调整的轴向分布的规律应该是外侧小、内侧大。因为轴封外侧端部距离轴承很近,转子、汽缸垂弧冷热态变化对轴封间隙影响很少,转子过临界转速时该部位的晃度小,不易发生摩擦。即使发生摩擦,由于距支点近,钢度相对大一些,不易因晃度巨增而造成弯轴事故,而轴封里侧的情况则恰恰相反,这部分汽封间隙运行状态下的不确定度最大,为易弯轴的部位,为保持安全,应该调大一点。可见,汽封由于在轴封段的最外侧,调得小些对避免轴封漏汽会有关键性作用。

② 高压缸轴封(端部汽封)的作用在于阻止蒸汽沿着转子漏出。高压缸前后的端部汽封所承受的压差比较大,不但压差存在,为了不使动静机件发生碰磨,而总要留有一定间隙,间隙的存在肯定要导致漏汽,漏汽量一般要达到总汽量的0.5%。由于以上两个原因,很容易使该处的蒸汽沿转子进入轴承室,引起轴承温度升高,使油系统中带有由蒸汽凝结而成的水。如果汽轮机高压缸前段轴封间隙调整得不恰当,导致轴封供汽从该处沿轴颈流入轴承室,就可能导致油中带水,从而引起油质恶化。可见解决油系统中带水的问题关键是消除轴封漏汽。

③ 轴承附近的缸体结合面泄露的蒸汽。结合面包括:高压缸结合面、轴封套结合面。汽缸在受到快速加热和冷却时,尤其是汽缸端部靠轴封处,由于该部位的约束紧固螺栓跨距大,对汽缸的约束力明显弱于其他部位,所以最易发生变形,在靠近猫爪内侧凹窝处易产生蒸汽外泄,高温蒸汽冲刷到轴承箱上使油中带水。

④ 前、后轴封供汽联在同一根母管而引起供汽分配不均的问题。高压前轴封段共留有2个腔室,后轴封则留有1个腔室。高压蒸汽漏入前轴封第1腔室后被引入第2腔室抽汽加热给水。漏入前轴封第2腔室蒸汽与漏人前轴封第1腔室的蒸汽再与空气混合,被稍低于1个大气压的轴封加热器引走。由于供汽位置在轴端外侧,若它的压力调整不当可能使轴封供汽量大于轴封抽汽量而导致油中带水。

2）轴承室负压过大

轴承内回油产生抽吸，使得轴承室内形成负压，且主油箱上排烟风机运行时会使回油管内产生负压,增大了轴承室的负压,从油档空隙处不断吸人气体。高、中压轴封进汽量过大,会造成高压缸前、后轴封及中压缸前轴封第一腔室成为正压,向外大量漏汽,漏汽进入轴承腔室凝结之后,就是导致油中带水。

3）外缸有变形

机组启、停机过程中,由于汽加热装置使用不当,或加、减负荷速度过快,会导致中压外缸温度差超限,这样长时间积累造成外缸变形,从而引起中压前轴封套与中压外缸连接洼窝处的汽缸法兰结合面产生内张口,中压外缸内蒸汽,通过内张口流经中压前轴封套向外大量泄漏。漏汽进入轴承箱内,造成油中带水。

4）冷油器泄露

冷油器投运后由于操作及设备工艺问题导致泄露,是同时冷却水压大于油压,水进入油中。

5）轴封压力过大

轴封压力过大，会使前轴封漏汽压力升高,进入前轴承箱的蒸汽增多,增大了冒汽量,使前轴封的溢汽向油中渗漏。

3、防范汽轮机油系统进水措施:

为了避免油带水这种情况的发生,在原有一台滤油机的基础可上增设了一台滤油机,并改进了油净化系统管道。同时可采取以下改进措施:

1）针对轴封系统结构问题,在大修期间对轴封间隙做了合理调整,减少了轴封漏汽。

2）在变负荷工况下,加强了对轴封供汽压力的监调.

3）保持冷油器油压大于水压,启停循环水泵时,严格执行操作规范,避免冷却水压瞬间升高造成冷油器内部损坏,而导致油中进水。在机组运行中还应进行冷油器放水放油检查,发现冷油器泄露,应及时判断原因,确定异常设备后,尽快进行冷油器的切换,隔离工作。

4）加强对主油箱系统排烟风机的运行调整,保持轴承箱在一定的微负压下运行,防止负压过大导致油中进水。

5）加强了运行中对主油箱定期放水以及化学油质抽测工作。

6）当发现油系统中已经进水,油中进水后,要及时采取过滤及排污的方法,最大限度排除水分,还要防止金属表面锈蚀。

通过一系列的改造和改进,可降低汽轮机含水量,保证了机组安全稳定的运行。为企业创造了更大的经济利润。

关注

汽轮机油系统的主要作用是向汽轮机发电机轴承提供润滑油和调节保安系统的压力油。因此，汽轮机油质量的优劣直接影响着汽轮机的安全可靠性。例如，汽轮机油乳化给机组带来的危害是很大的。主要表现在以下几个方面：

(1)一种液体只有同时具备适当的粘附性和粘度，才能作为润滑油，且润滑油对于磨擦表面的附着力还必须大于润滑油本身分子间的磨擦力。这样，两个磨擦表面在相互滑动时，每一表面上都带动着一个附着油膜，形成两个磨擦表面之间的液体磨擦，转子在高速转动时，轴颈与轴瓦底部形成压力很高的油膜，支承转子重量在轴瓦中滑动。若油质乳化，就使润滑油的粘附性不好，油对磨擦面的附着力不够，油膜受到破坏，转子轴颈就可能和轴承的轴瓦发生干磨擦，使轴瓦烧损，机组强烈振动，甚至毁机。

(2) 汽轮机在运行中，润滑油需要带走的热量主要来自转子轴颈与轴承滑动磨擦所产生的热量，高温蒸汽通过汽轮机转子上的动叶片等部件传导到轴颈上的热量，以及发电机因转子电流过大发热和磁铁发热经发电机转子传递到轴颈处的热量。如果汽轮机油乳化，其乳化液沉积于油循环系统中，妨碍油的顺畅流动，使供油不足，影响散热，轴承与轴颈处温度不能控制在规定值内，易引起轴承烧瓦事故。

(3) 抗乳化度是汽轮机的重要指标。汽轮机油乳化，将加速汽轮机油的氧化，使酸值升高，产生较多的氧化沉淀物，从而延长了汽轮机的抗乳化时间，亦即恶化了油的抗乳化性能。

(4) 汽轮机油乳化，将使调节、保安系统中的滑阀等部件锈蚀，造成卡涩，降低了动作的灵敏度，严重时，还会引起调节、保安装置拒动。从而导致机组超速事故的发生。