350MW超临界机组给水泵汽轮机润滑油进水原因及改造方案_刘俊峰

３５０ＭＷ超临界机组给水泵汽轮机润滑油进水原因

及改造方案

刘俊峰

（陕西西安热工研究院有限公司，陕西西安710032）

摘要：介绍了国产引进型350MW 机组给水泵及其小汽轮机设备特点；以新疆阿拉尔盛源热电1号机组为

例，对于该厂汽动给水泵组润滑油系统长期存在油中进水、油质乳化的问题进行了分析，得出给水泵汽轮机轴封压力不稳定是造成润滑油进水的主要原因。通过对给水泵汽轮机轴封系统供汽方式进行改造，使该问题收稿日期：2014-10-27

，工程师，从事大型电站调试研究。E-mail:liujunfeng-163@

因此，分析小汽轮机润滑油中带水的原因，制定切实可行的解决方案是保证现代大型汽轮发电机组安全生产的重要环节。

1设备简介

新疆阿拉尔盛源热电1号机组配置2×350

MW 超临界一次中间再热间接空冷双抽凝汽式汽

轮机（以下简称主机），汽轮机组配置2台50%

BMCR 容量汽动给水泵组和1台30%BMCR 容量

电动调速给水泵组，机组带负荷期间为汽动给水泵运行，电动给水泵作为启动及备用泵。汽动给水泵组为上海电力修造总厂有限公司生产的

HPT200-330M -6S 型汽动给水泵和FA1D53型汽动

给水泵前置泵，驱动汽轮机采用东方汽轮机有限公司生产的单缸、单流、单轴、冲动式纯凝汽式小汽轮机，型号为G6.6-1.4。给水泵汽轮机（以下简称小机）工作汽源来自主机的四段抽汽，备用和调试汽源为辅助蒸汽，控制系统采用了数字电液网、加热器、油位指示器、阀门、逆止门、各种规格不锈钢管道及监测仪表等组成。正常运行中，交流润滑油泵一运一备，直流润滑油泵紧急备用。

1.2轴封系统

轴封系统的主要作用是防止高参数的蒸汽沿

高压段轴端向外泄漏，并防止空气沿低压段轴端进入汽缸破坏凝汽器真空，同时收集汽轮机和给水泵汽轮机轴封回汽及门杆漏汽。该机组轴封系统由轴封装置、轴封冷却器、轴封压力调节阀、轴封加热器风机、轴封系统减温减压器以及相应的管道、阀门等部件组成。低压辅助蒸汽送至轴封蒸汽母管，分高低温两路汽源向轴封供汽，一路向高中压缸轴封提供高温蒸汽，另一路经减温后向低压缸和小机轴封提供低温蒸汽。排汽通过排汽蝶阀排入凝汽器。

小机轴封汽源来自主机轴封系统，主机轴封母管的蒸汽经节流降温降压后，由轴封汽管路导入前、后汽封体。前、后汽封均为迷宫式，有良好的密封性能，其中前汽封第一段漏气被引回至

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第3期图1

小机轴封供汽压力、供汽调节阀开度和机组负荷的

关系曲线

Fig.1Relationship between the gland steam pressure and governing valve opening of driving turbine and the unit load

5级前继续做功，前汽封第二段、后汽封的第一

段接至主机低压轴封供汽母管接口，前汽封第三段、后汽封第二段漏汽导入主机汽封冷却器。

2运行问题分析

新疆阿拉尔盛源热电1号机组在运行过程中，

发现小机润滑油油箱油位上升，小机轴承回油观察窗发现油呈乳白状，运行人员对其中1台小机的润滑油质进行了连续6天取样化验，化验结果如表1所示。

汽轮机润滑油的主要监测指标有：粘度、颗粒度、液相锈蚀、水分、破乳化度和闪点等[1]。由表1前3天连续的化验结果可知，虽然润滑油粘度、闪点和破乳化度等指标合格，但润滑油中水分含量超标，油质已乳化，并且油中水分含量有不断上升的趋势，该厂紧急增加了临时真空滤油机，24h 在线运行进行滤水处理。由第4~6天化验结果看出投入临时滤油机后，水分含量有所控制，但油质仍然达不到要求。润滑油长期处在带水运行状态，油质会进一步乳化，加速油质老化，影响润滑油的润滑性能，严重者会使机组轴承磨损，振动增加，甚至轴瓦烧毁[2-5]，因此需要分析根本原因，从根源上控制润滑油中含水量。

3润滑油进水原因分析

润滑油进水原因主要可以归结为以下几种：

（1）小机油箱进水；（2）润滑油冷油器内部管束内漏；（3）汽缸结合面密封不严密，蒸汽漏入轴承室；（4）给水泵密封水压力过高；（5）密封水至凝汽器U 型水封回水不畅；（6）轴封间隙过大导致漏汽量大；（7）轴封供汽压力过高。通过分析阿拉尔盛源热电相关设备的实际运行情况，首先排除了由外部原因造成油箱进水的可能性，同时冷油器内部管束也未发现漏点。小机在调试过程存在过汽缸结合面密封不严密的问题，经消除密封不严

问题后润滑油乳化问题仍然存在，因此排除了汽缸结合面密封不严密是造成润滑油进水的主要因素，同样在依次排除其他因素后，问题主要集中在小机轴封系统上。

小机轴封供汽压力、小机轴封供汽调节阀开度和机组负荷关系曲线如图1所示。

由图1可分析得出，轴封供汽压力在运行过程中变化幅度较大（0.13~0.35MPa ），尤其是主机带大负荷运行期间（60%~80%负荷），供汽压力远超过正常供汽压力（0.118～0.140MPa ），此时轴封供汽调节阀开度变化反而缓慢，这是由于小机轴封供汽来自于主机低压轴封供汽母管，小机轴封供汽压力随着主机低压轴封供汽压力而变化。机组启动初期，主机轴封由辅助蒸汽供汽，主机低压轴封供汽压力较稳定，小机轴封通过供汽调节阀可以调整到正常供汽压力。当机组带约25％负荷（87MW 左右）后，机组达自密封状态。随着机组负荷继续升高，主机低压轴封供汽压力也相应不断升高。当主机低压轴封供汽压力波动较大时，小机轴封供汽调节阀反应滞后，调节效果变差，难以维持小机轴封正常的供汽压力。当小机轴封供汽压力较高时，小机轴封供汽就会通过轴封齿

表1

小机润滑油质化验结果

Table 1

Test data of lubricating oil quality of driving turbine

刘俊峰：350MW 超临界机组给水泵汽轮机润滑油进水原因及改造方案

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