汽轮机润滑油带水原因及对策

汽轮机润滑油带水原因及对策

摘要:本文认为治理油中带水应着重设法阻挡蒸汽进入轴承腔和在回油管中冷凝成水; 要加强滤油管理，改进滤油设施和工艺。

关键词:汽轮机; 油中带水; 危害; 机理分析

Abstract: this article think governance oil with water should focus on trying to stop the steam into the bearing cavity and in return hose inter-cooled condensed water; To strengthen the oil management, improve the oil facilities and technology.

Keywords: steam turbine; Oil with water; Harm; Mechanism analysis

汽轮机润滑油带水现象十分严重，它危及机组的安全、经济及可靠运行，还会造成润滑油系统部件生锈、透平油乳化，影响轴承润滑效果，甚至引起烧瓦，而且运行中的滤油费用也较高。

1 危害

1) 恶化油质。当油含有较多水分时，则油的粘度降低，油的润滑性能恶化，在轴承中不能形成连续的油膜，降低了轴承的承载能力，甚至发生机械摩擦，使轴瓦、油温升高，油质加速恶化，轴瓦损坏。当油中有水时，则油的氧化物会与水化合，形成酸类，会对金属造成腐蚀，增加油中杂质，又进一步加速油质的恶化。

当油中有细小的水滴后，水分不易自油中分离出来，很容易产生泡沫，与回油相混的同时，进入油箱的空气也不易分出，影响润滑油的润滑作用。当空气混杂在油中，进入调节系统时，则由于空气会被压缩和膨胀，引起调节系统的晃动，调节性能会变得恶化。

2) 调节及保安系统部套锈蚀。当油中有水与调节系统和保安系统部套接触时，会引起部套的锈蚀，同时会引起部套的卡涩。

3) 影响发电机绝缘。发电机的油中有水后，亦会进入发电机的密封系统，水汽化后，也会影响发电机的绝缘; 同时会增加密封瓦的磨损，用油量增加，影响机组安全。

4) 保安系统电磁线圈绝缘下降。在轴承箱中经常布置一些保安系统的电磁

线圈/电磁式变送器，而轴承箱油中的水与电磁线圈相接触，则会破坏它的绝缘，可能会使保护等失灵，非常危险。

2 油中带水机理分析

1) 轴封结构、形式、材质。高中压汽封片所接触的高温高压蒸汽，对其材质的要求极高; 在高温下，如果汽封片材质过差，将容易产生脆化，在机组生产期运行中，高中压汽封片容易段落或倒伏，从而使轴封漏气量大大增加。

2) 检修安装质量存在问题。高压缸轴封的作用在于阻止蒸汽沿着转子漏出。高压缸端部汽封所要承受的压差比较大，为了不使动、静机件发生碰磨，而总会留有一定间隙，间隙的存在也必然会导致漏气，漏气量一般要达到总汽量的0．5% 左右。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，引起轴承温度的升高，使油系统中掺杂有蒸汽凝结而成的水。可见解决油系统带水的问题关键是要消除轴封漏气。

如果汽轮机高压缸前段轴封间隙调整得不合适，会导致轴封供汽从此处沿轴颈窜入到轴承室，造成油中带水，油质恶化。

轴封间隙的调整沿转子轴向分布的规律应该是外侧小、里侧大。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，不容易发生摩擦。即使发生了摩擦，由于距支点近，刚度相对要大一些，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，这部分汽封间隙在运行状态下的不确定度最大，正是易弯轴的部位，所以应该调大一点。可见，信号汽封由于在轴封段的最外侧，调得小些对避免轴封漏汽会起关键性作用。

目前来看，由于检修人员考虑机组启动时通过临界转速时发生动静摩擦会引起振动，并可能使局部过热而造成轴弯曲，所以尽量将汽封间隙调整到上限。实际上，信号汽封比端部汽封发生动静摩损的几率要小，因此信号汽封间隙的调整应该接近下限。信号汽封所给出的标准上下限范围过大，最大达到0.3 mm，这也给检修人员留下了较大的调整富裕。

3) 汽轮机润滑油主冷油器在正常投运后，由于内部管材及运行操作等各方面原因，而使冷油器内部发生泄漏，冷却水进入油侧造成油中带水。另外，在机组运行中，主油箱放水检查不及时，或者滤油机运行异常等原因，均可导致油中含水量增大。

4) 油中带水主要是由于蒸汽混入油系统引起的，但不一定只是轴封漏汽，还有可能是轴承附近的缸体结合面泄露进来的蒸汽。结合面包括: 高压缸结合面，轴封套结合面等。汽缸在受到快速的加热和冷却时，尤其是在汽缸端部靠轴封处，由于该部位的约束紧固螺栓跨距大，对汽缸的约束力也就明显弱于其它部位，所以最容易发生变形。

3 采取的措施

3．1 轴封系统的调节、改进

选择适合机组的轴封材质及形式。另外，提高检修人员的技术水平，严格执行质量工艺标准，考虑到影响汽封间隙的因素很多( 包括: 上、下缸温差，转子偏心，轴瓦磨损下沉等多方面原因) 。另外，在具体的检修中，确保轴封间隙调整测量工艺方法要得当，不允许只贴一次橡皮膏就判断出了间隙值，而是在有擦痕最多层数和无擦痕最少层数之间比较准确地确定轴封间隙的范围，尽量使信号汽封间隙向下靠拢，圆周间隙分布调整成椭圆形。提高运行操作人员的水平及责任心，在变负荷工况下，及时加强轴封供气压力监调。提高检修工艺，使轴封供汽压力自动均能正常投入，且保持稳定的运行，跟踪良好。

3．2 保持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，还应定期进行冷油器放水、放油检查，发现冷油器泄漏，应及时分析判断其原因，确保设备异常后，尽快进行冷油器的切换、隔离工作。保证滤油机的正常连续运行，加强运行中主油箱定期放水以及化学油质检测工作。

3．3 增设轴承腔排烟管、选定油箱和轴承腔中的最佳负压

在轴承腔与排烟风机进口间增设一个排烟管。这个排烟管与原油箱排烟管并列运行，既可使轴承腔中未冷凝成水的蒸汽在冷凝前排出，又可以使润滑油系统中的油雾及时排出。在油箱和轴承腔两个排烟分管上分别各装一个调节阀，用于平衡由于阻力等因素引起的对油箱和轴承腔中负压的影响。通过试验改变两调节阀的开度来调节油箱和轴承腔中的负压值，从中选定在各工况下确保轴承腔内油雾和油不外漏的最小负压值，使轴承腔与外界的压力差减到最小，从而使吸入到轴承腔中的蒸汽量最小。

总之，通过对轴封系统进行调整，采取有效的滤油设备，及有效阻挡蒸汽进入轴承腔和进入轴承腔的蒸汽不要在回油管中冷凝成水，对保证机组真空，防止油质乳化，便于运行操作，增加调整手段，具有一定的作用。