淺談沙角A電廠汽輪機潤滑油帶水的原因及處理

何建鋒

（沙角A電廠，廣東 東莞523908）

1 汽輪機油系統概況

沙角A電廠#4、#5機組是上海汽輪機廠生產的N300－16．7／538／538型汽輪機，亞臨界、中間再熱、單軸雙缸、兩排汽、高中壓合缸、凝汽式，給水泵汽輪機排汽到主機冷凝器。

潤滑油系統主要由主油泵、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、潤滑油冷卻器、注油器、主油箱、凈油裝置、排油煙風機等設備構成，潤滑油采用N32防銹汽輪機油。一般潤滑油具有黏度（動力黏度和運動黏度）、抗氧化安定性、抗乳化性能、抗泡沫性能、防銹性、酸值、傾點、閃點等性能指標。潤滑油的主要作用是在高速轉動的軸和軸承之間形成油膜，避免軸和軸承直接接觸，起到潤滑、減振作用，并且進一步冷卻、沖洗軸承。

2 潤滑油帶水的危害

在機組運行中，由于設備缺陷或調節不當，汽、水漏入油系統中，油本身含水的情況下，可能形成水乳化液，造成許多危害。乳狀液在軸承潤滑油系統中可能析出水分，破壞正常油膜，使潤滑油達不到潤滑效果，增大部件摩擦，引起局部過熱、部件磨損、振動及銹蝕等。若油乳化現象嚴重，則會沉積在管路中，輕則引起流通不暢，妨礙潤滑和調速作用，重則引起重大事故。同時，乳狀液會銹蝕金屬，對汽輪機造成危害。本廠規定潤滑油帶水的控制指標為100mg／L，超過指標可能引起潤滑油油質逐漸惡化。

汽輪機循環時會夾帶空氣，油能與空氣中的氧發生化學反應生成可溶或不可溶氧化物。可溶性氧化物對油沒有明顯的影響，但進一步氧化時，會產生不可溶氧化物，繼續深度氧化將在聯軸器、過濾器、冷油器、軸承通道、主油箱內形成油泥和膠質，油泥和膠質堆積會影響軸承傳熱性，限制其進行熱傳導。氧化過程也會促使復雜的有機酸形成，當有水分存在時，有機酸將加速腐蝕軸承和其他重要部件。

3 潤滑油帶水的原因

（1）冷卻水采用內循環工業水，正常運行時，要求潤滑油冷油器中潤滑油壓大于冷卻水壓，但由于不同工況下工業水壓力有一定波動，冷卻水壓大于潤滑油壓的情況可能存在，一旦發生冷油器泄漏，冷卻水將泄漏到油側，造成潤滑油帶水。

（2）機組啟動時，軸封系統疏水不充分，造成汽封片損害，汽封間隙增大，軸封漏汽至潤滑油，造成潤滑油帶水。

（3）軸封壓力調整過高，軸封汽污染潤滑油，引起潤滑油帶水。

（4）主油箱維持負壓，由于主油箱并非完全密封，潮濕空氣從外界進入主油箱，造成油中帶水。

（5）機組升速或者惰走過臨界轉速振動大、長期運行、工況變化、機組缺陷等原因造成汽封片損耗，汽封間隙增大，漏汽增大，或由于高、中壓缸結合面變形導致的漏汽增大，都會污染潤滑油。

4 處理及防范措施

4．1 設備改造

（1）主油箱上設置2臺排煙風機，一臺工作，一臺聯鎖備用，維持主油箱壓力在－760Pa，排出潤滑油系統中分離出的空氣及其他氣體，以減少水蒸氣的凝結，從而減少油中的水分。

（2）油凈化裝置裝設一臺ZJS－6000－T型超級真空凈油機，由主油箱下部來的油通過輸入油泵以噴淋狀打入真空油箱，真空泵將真空油箱中的氣體抽出，在真空油箱內建立起小于1．5kPa的真空，具有一定油溫的油在真空狀態下其中的水分汽化，這些水汽和油中析出的其他氣體一起被真空泵抽走，達到分離油中水分的目的。經過凈化后的油由輸出油泵打回至主油箱。

（3）軸承箱油檔改造為空氣式油檔。空氣式油檔是利用在油檔齒間隙內面通入一定壓力的空氣，使其形成一圈空氣環，壓力高于外側的軸封漏汽，內側高于軸承箱內鼓風的油煙壓力，避免軸封蒸汽與潤滑油直接接觸，降低了軸封蒸汽對潤滑油的污染，具體如圖1所示。

圖1 空氣式油檔

4．2 設備運行

（1）密切監視潤滑油含水量，如果指標超過100mg／L，或者潤滑油系統檢修后，都應投入外接離心式濾油器濾油。

（2）加強冷卻水水質監視、壓力調整。潤滑油冷油器采用表面式冷油器，冷卻水采用閉式循環工業水，閉式工業水在管內流動，潤滑油在管外流動，運行中應嚴密監視閉式工業水水質，避免閉式工業水受廠外工業水或循環水（海水）污染帶鹽腐蝕冷油器銅管引起泄漏。另外，運行中，根據不同工況，調整工業水壓力，保證冷油器內油壓略高于閉式工業水壓力，這樣既減小了油水的壓差，又確保即使發生泄漏，也只能是油側泄漏到水側，從而保證油質不受污染。

（3）機組啟動時，嚴格按照汽輪機運規規定步驟送軸封蒸汽（圖2）：

1）先把軸封系統所有疏水閥全開，盡量排盡積水；

2）輔助蒸汽送至輔助蒸汽供軸封蒸汽電動門前，輔助蒸汽至軸封蒸汽母管疏水暖管；

3）輔助蒸汽至軸封蒸汽母管疏水充分后，才向軸封系統送汽疏水暖管。這樣就避免了軸封蒸汽帶水損害汽封片。最后，送軸封蒸汽前，先啟動軸抽風機，使軸封加熱器建立負壓狀態，保證軸封回汽順暢。

圖2 送軸封蒸汽

（4）加強軸封蒸汽壓力調整。機組正常運行時，由于投入AGC運行，工況變動頻繁，軸封壓力隨之波動頻繁。而且機組軸封蒸汽在機組70%以上負荷時由高、中壓缸汽封漏汽供汽，機組70%以下負荷時由高、中壓缸汽封漏汽與輔助蒸汽并供，汽源切換也會引起軸封壓力波動大。要求運行時密切監視，保證軸封母管壓力在規定范圍低值運行。

5 結語

隨著油凈化技術的不斷進步及空氣式油檔的推廣，本廠經過設備改造，加上多年的運行經驗，基本上已經解決潤滑油嚴重帶水的難題，從而保證了機組安全、經濟運行。

［1］沙角A電廠300MW機組運行規程

［2］沙角A電廠300MW機組檢修規程