分析汽輪機潤滑油箱進水原因及其解決途徑

董學斌

（陽城國際發電有限責任公司，山西 晉城 048102）

汽輪機潤滑油箱在各大生產工廠中都有所應用，它是機組正常運行的基本安全保障。顆粒度、粘度、閃點、酸值、水分、破乳化度、液相銹蝕等，這些監測指標都是日常工作中監測汽輪機潤滑油是否正常的重要標準，其中一個非常重要的指標就是水分，水分也是汽輪機潤滑油在機組運行過程中最容易超標的一個成分。而一旦出現水分超標，機組的潤滑效果就會大大降低，各個部件之間的摩擦會劇增，這不僅會使設備快速老化，同時還對會油膜的形成造成影響，損壞軸承，引起機組振動超標等。

與此同時，在汽輪機機組啟動的時候，如果潤滑油不合格，那么就無法啟動，從而導致機組不能正常帶負荷，從很大程度上影響機組的效率和發電量。由此可見，對汽輪機潤滑油中進水的原因進行分析并提出相應的處理措施是一個非常必要的研究課題。

1 事故現場介紹

某電廠的汽輪機組處于正常運行時，對其進行了一次負荷急劇下降的操作，隨后恢復正常運行，結果出現機組潤滑油箱油位異常升高的現象。未到24h的時間，油箱油位升高已經達到了10cm，由專業技術人員檢查之后發現，大機油箱中潤滑油的上面漂浮著一層油花，油花的顏色為乳白色；并且汽輪機軸承的油位觀察窗上面也能夠明顯的看到一層油花，油花的顏色也是乳白色；潤滑油中進水之后，潤滑油的油壓有一定的下降；軸瓦的溫度與之前相比更高；油凈化氣疏水量與之前相比也有所增大，對其給予外掛大功率真空濾油機處理，油位的上升趨勢得到一定的控制；與此同時，技術人員在檢查的過程中還發現，在機組負荷發生變動的時候，潤滑油箱的油位也會產生很大的變化。

2 汽輪機潤滑油箱系統介紹

2.1 潤滑油系統

該電廠的汽輪機潤滑油箱潤滑油系統的組成部分結構如下：閥門、加熱器、汽輪機主軸驅動的主油泵、盤車裝置、頂軸裝置、油箱、冷油器、油位指示器、逆止門、排煙系統、事故油泵、潤滑油泵、濾網還有各種規格不銹鋼管道及監測儀表等。其功能和作用主要有下面這兩個：一方面，為汽輪機發電機軸承提供潤滑油，另一方面，對保安系統的壓力油進行調節。

2.2 軸封系統

該電廠的汽輪機潤滑油箱軸封系統是采用具有自動調節裝置的閉式軸封系統，其組成部分主要包括軸封加熱器、軸端汽封、有關管道組成的閉式軸封系統、供汽母管壓力調整機構還有減溫器等。軸封系統的作用主要表現為三個方面：一是防止空氣漏入汽缸破壞機組真空；二是防止蒸汽竄入軸承座導致潤滑油系統進水；三是防止蒸汽沿高、中壓缸軸端向外泄汽。在汽輪機工作的運行和調試期間，如果沒有調整好軸封系統調整，此時主機潤滑油發生進水的發生概率會大大提高。

該機組采用的是自密封汽封系統，這個機組系統中，包含有四個閥門站，這四個部分一個是低壓閥門站；一個是高壓閥門站，一個是溢流蒸汽閥門站，還有一個是輔助蒸汽閥門站，他們具有協同作用，共同調節供汽汽源站，在系統的作業中，首先由高、中壓缸軸端汽封的漏汽通過噴水來將溫度降低下來，然后以抵押軸端汽封的形式進行傳輸，最后供應給汽輪機汽封系統，在這個過程中，若出現了多余的漏汽，那么此時溢流蒸汽閥門站就會發揮溢流作用，將漏汽轉移到低壓加熱器或凝汽器。除此之外，軸封系統中還增加了旁路自動調壓裝置的設計，它的主要作用是，如果機組系統在運行中，如果發現軸封供汽壓力過高，系統的安全運行會受到影響，那么溢流閥會自動開大，這樣部分軸封用汽就會通過溢流閥進入凝汽器，從而減小供汽壓力，直至壓力值為適宜為止；而如果在運行中出現軸封供汽壓力太低的時候，溢流閥會自動關小，通過這種方式來使供汽壓力升高。

3 原因分析

汽輪機潤滑油進水會引發潤滑油乳化，嚴重影響潤滑油油質，不利水泵組的正常運行。通過多次的啟動和停運階段分析，筆者發現導致汽輪機潤滑油進水的原因有以下幾點：①外部因素導致油箱進水：油箱頂部蓋板未蓋好，潤滑油與空間接觸，空氣中水分被潤滑油吸收；補油中含水量大。②潤滑油冷油器內部管束內漏。③由于接合面變形，氣缸無法嚴密密封，泄漏的蒸汽容易進入軸承室。④油箱排煙風機出現故障，油煙無法及時排出，繼而導致主油箱負壓增大。⑤軸封因安裝不當或運行故障出現較大漏汽，且此時軸承油檔有較大的間隙，繼而導致軸承室進入大量泄漏的蒸汽。⑥加大軸封供氣是維持機組真空度最主要的手段，但隨著供氣的增加，軸封也更容易漏氣，本來應該進入冷凝器的漏氣，在這種情況下就會通過軸承箱油檔進入潤滑油。

4 解決途徑

我們為了更加深入的分析汽輪機潤滑油箱進水原因，必須要做好以下工作：①對現場進行檢查，排除氣缸密封不嚴、油箱頂部蓋板未蓋好等外部原因導致的潤滑油進水；對新油進行化驗，排除補油中含水量大的原因。②通常情況下油壓高于水壓，所以說即使冷油器管泄漏，冷卻水也不會進入冷油器管中，而是潤滑油進入冷卻水中，所以說如果存在泄漏多以油位下降為主，但也可能因操作不當導致冷油器在通油之前進水，不過這種潤滑油進水的危害并不大，因為進水是暫時的。③調整油箱排煙風機的進口風門，觀察油位，確保能控制油位的上升，在必要的情況下可外掛真空濾油機，以保持汽輪機回油系統處于微正壓狀態，避免潤滑油再次進水。④根據驗收記錄檢查安裝過程，查看是否按照廠家設計下限來調整軸封間隙，以排除軸封間隙過大的原因。經綜合分析發現汽輪機軸封問題是導致潤滑油箱進水的原因，該原因也是導致潤滑油箱進水最復雜的原因，為了對該原因有一個系統、充分的認識，本文進行了軸封試驗，從而揭示容易引起汽輪機潤滑油箱進水的幾個因素，以及這些因素之間的相互關系。軸加真空度受軸加風機出力的影響。軸加風機容量與軸封加熱器殼側的真空正相關，軸加真空受不斷增加的風機出力的影響越來越小。軸加真空度、軸加供汽壓力與低壓缸軸封冒汽直接相關，所以所應根據廠家的設計上限來限定機組的軸封供汽壓力。同時，注意操作，尤其是變工況運行操作，避免潤滑油進水。軸封供汽壓力與汽輪機真空嚴密性直接相關。隨著軸封供汽壓力的升高，汽輪機真空度升高，繼而導致軸封加熱器真空度升高。

結語

對于汽輪機機組來說，要想保障安全、經濟運行，就必須要保證軸封系統狀況正常、良好。汽輪機潤滑油箱進水會導致油質劣化，這一方面會形成油渣，另一方面會對油系統造成腐蝕。一般來說，汽輪機軸封的狀態不良或是發生磨損、軸封的進汽過多、還有軸封其回汽受阻、軸承內負壓太高、軸封高壓漏汽回汽不暢等都有可能是造成潤滑油進水的原因。在汽輪機組運行的過程中，為了保障系統的安全、正常運行，有效解決和避免潤滑油系統進水現象，必須要做好以下四個方面的工作：一是軸封加熱器的真空度必須要得到保障；二是軸加風機出力必須要充足；三是各個部分的運行和調試參數必須要處于合理的區間；四是必須要合理的調整軸封供汽壓力。

[1]張偉江，牟法海，李鐵軍，等.國產300MW機組調試中給水系統問題的處理[J].電力安全技術，2011，13（06）：65-66.

[2]何建鋒.淺談沙角A電廠汽輪機潤滑油帶水的原因及處理[J].機電信息，2014（18）：74-74，75.

[3]魏春雷.PTFE-PPS復合涂層網膜在汽輪機主油箱中的應用簡析[J].內蒙古民族大學學報（自然科學版），2014（06）：637-639.

[4]楊啟明.汽輪機潤滑油含水原因分析[J].石油和化工設備，2012（06）：74-75.

[5]王幫軍，孫學海.汽輪機潤滑油中進水原因分析及治理措施[J].吉林電力，2012，40（06）：46-47，56.

[6]王國平，朱有利.齊魯熱電廠汽輪機潤滑油進水原因分析及對策[J].齊魯石油化工，2013，41（01）：59-63.