200MW汽轮机组润滑油中带水原因分析及处理

200MW汽轮机组润滑油中带水原因分析及处理

发表时间：2018-03-23T14:29:57.473Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：刘立宏

[导读] 优化汽轮机润滑油的油质，改造汽轮机结构设计和运行，避免汽轮机润滑油中带水现象，提高汽轮机运行的安全稳定性。

大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031

摘要：汽轮机润滑油主要是起到润滑冷却以及调速和密封的作用。结合汽轮机运行的实际情况，阐述了润滑油中带水的危害，分析汽轮机润滑油带水的主要原因，采取有效的处理措施，确保汽轮机安全稳定运行。

关键词：汽轮机；润滑油；轴封；治理

某火力发电厂现有6台在役200MW国产热电联产机组，汽轮机型号均为CC145/N200-12.75/535/535，即超高压中间再热三缸双抽两排汽单轴凝汽式汽轮机组。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，直接影响着汽轮机的安全。在汽轮机运行过程中，闪点、酸值、水分、颗粒度、粘度等是润滑油重要的监测指标，而其中水分是汽轮机润滑油最重要的监测指标。目前，很多火电厂的汽轮机都存在着润滑油进水的问题，润滑油水分超标会影响润滑效果，破坏油膜、损坏轴承、速汽轮机设备老化。汽轮机启动的瞬间，由于润滑效果不佳，会导致汽轮机难以迅速启动，从而严重影响汽轮机组的运行效率和发电量。

1 润滑油带水的危害

1.1恶化油质，威胁运行

汽轮机润滑油中含有大量的水分，会降低润滑油的粘度，恶化润滑性能，在汽轮机机组轴承上难以形成油膜，从而影响汽轮机组轴承的运行性能和承载能力，增大机械摩擦，损坏轴瓦。当含有空气分子的润滑油进入汽轮机调节系统后，会发生膨胀和压缩，造成调节系统振动，影响汽轮机的正常运行。

1.2影响设备绝缘性能

汽轮机润滑油中的水分会逐渐渗入机组的密封系统，水分汽化之后，会影响汽轮机发电机的绝缘性能，导致汽轮机密封瓦之间的摩擦量越来越大，增加汽轮机的用油量，影响汽轮机机组的安全稳定性。另外，汽轮机的轴承箱中设置有电磁线圈变送器，电磁线圈和润滑油中的水分相接触，会使电磁线圈的绝缘性能下降，导致电磁线圈变送器的保护失灵，严重影响汽轮机的安全、稳定运行。

1.3损害汽轮机轴瓦

汽轮机润滑油中带水，不容易形成轴瓦油膜，造成汽轮机转子和轴瓦之间相互摩擦，导致轴瓦脱胎；汽轮机润滑油中带水，影响润滑油的润滑效果，恶化油膜质量，加剧汽轮机轴承剧烈振动。容易造成润滑油发生乳化，乳化液会积累在汽轮机循环系统中，影响汽轮机油箱的油循环，从而影响汽轮机轴承之间的润滑作用和油箱散热，甚至供油不足，增大汽轮机机组轴瓦的振动，当润滑油乳化严重时很可能会烧坏汽轮机轴瓦，破坏轴承润滑油膜，造成严重安全事故。

2 润滑油中带水的原因

2.1轴封片间隙过大

在汽轮机轴封安装过程中，工作人员通常会将轴封间隙留得比较大，导致实际的汽轮机轴封间隙往往大于设计值，而汽轮机轴封间隙过大，会增加汽轮机的漏汽量，从而影响汽轮机漏气管路的排汽能力，使高压汽源逐渐漏入高压缸，造成汽轮机轴承底座吸入大量水分，导致汽轮机润滑油中带水。

2.2轴封漏气回汽不通畅

汽轮机轴封系统的高压、中压、低压的最外档漏汽和回汽母管的轴封风机相连接，由加热器将汽轮机轴封底座气体抽出，但是由于在汽轮机安装过程中，回汽管道的阻力较大，弯头太多，尤其是中压缸的轴封漏汽管和高压缸的轴封漏汽管都安装在高压和中压缸底部，管道非常多，设计布置比较困难。轴封风机设置在汽轮机除氧层上面，排汽口位置较高，由于管径小、弯头多等原因，会导致汽轮机轴封排汽不通畅，不能及时排除轴封漏汽，导致汽轮机润滑油中带油。此外，高中压缸漏气导入的管道压力过大，也会导致回汽不顺畅。

2.3排烟风机运行不正常

排烟风机安装在汽轮机主油箱的顶部，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，轴封加热器将不能形成负压，导致轴封回汽不畅；而且当轴封压力调整不当的时候，会使漏汽或轴封抽汽管道不通畅，轴端漏汽量也会增加，从而使蒸汽进入轴承室而造成油中带水。

2.4轴承室内负压过大

轴承内的回油过程会产生抽吸作用，使轴承室内形成负压。而主油箱上的排烟风机在运行时会使回油管内产生负压，增大了轴承室的负压，轴承室运行负压过大，对外抽吸作用就会相应增大，汽轮机轴端漏汽就会经油档空隙进入轴承室汇流到主油箱，漏汽进入轴承室凝结之后，就是导致油中带水。

2.5缸体结合面泄漏蒸汽

蒸汽混入油系统是造成油中带水原因，当汽缸在受到快速加热和冷却时，其端部靠轴封部位因约束紧固螺栓跨距太大，对汽缸约束力的明显弱于其它部位，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。

此外，缺乏有效的脱水滤油设备也是造成汽轮机油中带水原因之一。在补充新油时可能由于操作不当，人为将水分带入油系统。

3 汽润滑油中带水的处理

3.1减少轴封漏汽量

要加强对汽轮机轴封间隙的检修，仔细检查汽轮机高压缸、中压缸和低压缸的轴封间隙，一旦发现轴封间隙超过标准设计值，要及时调整轴封间隙，最大程度地减少汽轮机漏汽量，减少润滑油中的水分。

3.2减少缸体结合面漏气

根据汽缸面的变形情况，可以采用高点去平的原理去处理变形面，尽量保证结合面平整。也可以使用合适的高质量的汽缸密封脂，在低压缸排气缸与中部连接处涂抹钛合金修补剂。此外，还可以加大汽缸螺丝的冷紧力矩，使低压缸所有的螺丝紧到位。

3.3选择轴承腔最佳负压

调整汽轮机轴承腔负压，避免润滑油中积水，适当转换汽轮机出口挡板，降低汽轮机轴承的负压。根据轴承腔设计值，调整汽轮机主

油箱风机入口的压力精度，并且将汽轮机主油箱风机进口的压力表精度由0.5级调整为1.5级，调整排油烟的出口挡板，减少汽轮机轴承腔内负压，使轴承腔与外界的压力差减到最小，吸入到轴承腔中的蒸汽量最小，从而减轻汽轮机润滑油中带水的现象。

3.4改造排汽管和回汽管，减少阻力

在汽轮机高压和低压轴封的漏气管上安装水平加汽管，由加汽管直接进入汽轮机轴封，可以极大地减少回汽管的阻力，确保回汽管的回汽顺畅。同时为了减少汽轮机排汽管受到的阻力，也要改造排汽管，在汽轮机轴封风机进口设置一个水平的排汽管，尽量减少排汽管的弯头，增加排汽管管径，减少排汽管的阻力，改善汽轮机润滑油中带水的情况。此外，选择合适的漏汽导入位置。如果将漏汽导入压力更低处，增加凝汽器的热负荷，降低真空度，影响汽轮机的经济性。因此，选择合适的漏气导入位置，保证合适的压力，既可以使回汽顺畅，也能提高汽轮机的效率。

3.5将轴封供汽压力控制在合理范围

对汽轮机中压缸和高压缸轴封进入汽轮机除氧器的漏气节流，注意合理控制除氧器的压力，减少汽轮机轴封漏汽量。同时由于高低压轴封工作条件不一样，可对高、低压轴封供气分开，解决高低压轴封供气不协调。

3.6保证冷油器压大于冷却水压

严格执行操作规范，避免冷却水压瞬间升高而造成冷油器内部管件的损坏，从而造成油中进水。在机组运行中，应定期进行冷油器的放水、放油检查，发现冷油器泄漏，尽快进行冷油器的切换、隔离工作。

3.7采用高效稳定的滤油机

选择高效稳定的滤油脱水设备，保证滤油机的正常连续运行，获得较好的脱水效果。

4 结论

汽轮机润滑油中带水，不仅会出现乳化现象，恶化润滑油的油质，影响汽轮机润滑油的润滑效果，而且会增加汽轮机轴承的摩擦，损坏汽轮机内部结构，严重影响汽轮机的安全、稳定运行。根据汽轮机润滑油中带水的主要原因，提出有针对性的改进和处理措施，优化汽轮机润滑油的油质，改造汽轮机结构设计和运行，避免汽轮机润滑油中带水现象，提高汽轮机运行的安全稳定性。