300MW機組給水泵小汽輪機氣密性油檔技術應用

張洪德

【摘 ?要】文章介紹了給水泵小汽輪機氣密性油檔的結構特點，分析了應用氣密性油檔技術的必要性和良好的經濟效益。

【關鍵詞】氣密性油檔

一、氣密性油檔技術應用前小汽輪機狀況

深圳媽灣電力有限公司三期300MW機組給水泵采用哈爾濱汽輪機廠制造的NGZ84.6/83.5/06型小汽輪機。機組運行十幾年后，小汽輪機性能逐漸變差，軸封供汽通過油檔進入潤滑油系統汽水過多，油箱油質長期不合格，油質乳化嚴重，濾油機雖連續運行但含水量仍嚴重超標，小機瓦溫長時間偏高，多次瓦溫高停泵檢修，運行半年左右小機油箱不得不全部或大部分更換新油，嚴重影響機組經濟安全運行。針對此情況機組大小修期間曾進行過刷式汽封、傳統梳齒式汽封改造，但效果不明顯，油中進水問題仍然嚴重，由此決定采用氣密性油檔。

二、采用氣密性油檔技術應用的必要性

（1）原小汽輪機油擋型式為傳統油擋，運行一段時間后漏汽嚴重。

據了解國內該型小汽輪機普遍存在油中帶水情況，主要原因有：缸體薄，汽封套容易變形。中分面漏汽較為普遍，個別機組因管路應力釋放原因導致缸體拉向一側，導致汽封磨損間隙變大導致漏汽嚴重，個別機組因負荷不高，反復啟停也導致汽封間隙變大，漏汽嚴重。長時間運行的傳統迷宮油擋表現出的問題為：傳統式油檔油封片鑲在檔油環和上下內徑上加工出的槽內，然后沿著油封片根部周圍將貼和的金屬斂縫，以固定油封片。許多油封片集中形成一組集油器，由于離心力而沒有甩出汽輪機轉子的潤滑油沿著轉子漏出，由這些油封片將油聚集起來，聚集起來的潤滑油經過油封齒后再通過一組鉆出的通孔向下流到檔油環下半的小油槽里，通過排油管路進入主油箱。汽輪機油經過油檔密封齒時由于油檔密封齒間隙較少，對汽機油起到節流作用，經過幾級密封齒節流后，將全部汽輪發電機組漏出的油收集在密封室內，最后通過密封室內的回油孔回到軸承座回油管回到汽輪機油箱。

傳統式油檔為了防止小機在運行中軸振動，密封齒一般都采用銅齒密封，小機在啟動或停止過臨界轉速時汽輪機振動較大，此時油檔銅齒出現磨損，從而增加密封齒與大軸間隙。另外，小汽輪機非穩態轉速時，轉子旋轉的軌跡是非圓形的，造成軸與油檔齒發生碰磨，油檔間隙破壞性增大，出現嚴重的漏油。由于軸承箱內部為負壓狀態，擴大的間隙更加劇了水蒸氣的進入。

（2）小汽輪機濾油機對油系統不能完全保護

原因主要有：因水蒸氣從油擋位置進入軸承箱，受污染的潤滑油在與過濾好的潤滑油充分混合后，通過軸承箱、管道及其他相關設備再次進入回油箱，而濾油機是在回油箱的出口，另外油中帶水過多濾油效果不佳，因此濾油機不能完全保護潤滑油系統。

（3）油中帶水危害極大

潤滑油含水超標危害，會導致潤滑油粘度過低，破壞軸承中油膜，轉子與軸瓦產生摩擦，如果潤滑油不能及時帶走熱量會導致瓦溫升高繼而燒瓦;潤滑效果降低后軸系振動加劇，嚴重影響到小機的穩定運行。長期油中帶水會嚴重降低潤滑油的使用期限，短時間內不得不換油，而更換新油需要大量經費。油中帶水需要長時間開啟濾油設備濾油。顆粒度高危害，容易導致調速系統卡死。

三、氣密性油擋結構原理及施工方案

（1）氣密性油檔結構原理

氣密性油擋采用一個防止潤滑油進水的技術，利用壓縮空氣接入油擋內部，油擋內部制作有環形氣環，進入油擋的壓縮空氣能夠均勻的通過氣環的小孔作用在油擋與軸徑之間，通過油擋內部的正壓，隔絕軸承箱外部的水蒸氣與雜質進入軸承箱，同時也防止軸承箱內部的潤滑油泄露出去。很好的預防了潤滑油進水，或潤滑油溢出的現象。

（3）現場施工方案：

施工條件：機組停止運行。將現油擋更換為氣密封油擋系統，更換主機油擋數量：2套。工期：20天，包括現場測繪、生產、運輸、安裝、調試。

①、吊開更換油檔的軸承箱蓋。

②、拆除原油擋。

③、清理軸承箱油擋安裝結合面。

④、安裝更換氣密封油擋。

⑤、從儀表用氣氣管處接出一段母管引至軸承箱旁。

⑥、在母管上安裝總閥、過濾器、支管。

⑦、將氣密封油擋進氣管與母管連接。

⑧、恢復軸承箱。

四、采用氣密性油檔后的運行情況

（1）改造前，化學專業每周進行油樣化驗，結論都是：油中含水，油質不合格;或者是油質乳化，油質不合格。改造后，化學專業每周進行油樣化驗，油質均合格。

（2）氣密性油擋改造至今已有二年，油檔工作正常，未出現需維修維護的情況。

（3）氣密油擋改造后，小機油擋處未發生油擋甩油、漏油情況。

（4）氣密油擋改造后，未出現油質差、瓦溫高停泵檢修情況。

五、經濟效益分析

改造前后小汽輪機潤滑油系統維護費用計算：三期小汽輪機潤滑油采用FS-100過濾脫水裝置，其功率為2.2+0.55KW，每小時耗電約2.75度，一天24小時連續運行用電量為66度電，一年按300天計算，大約用電為19800度電，以每度電0.35元計算，一年用電費用為：6930元。使用氣密封油擋后，啟用濾油裝置的時間大約降低50%，節省費用3465元。由于油質太差，該濾油脫水裝置每年更換濾芯約4次，每次更換10個濾芯成本為8236元;采用氣密油擋后，至少節省三次濾芯更換共24708元。更換氣密性油檔后減少小汽輪機油箱加油或換油30桶約75000元。忽略檢修人工成本及停泵廠用電損失，單臺小汽輪機以上三項一年就能節省103173元。單臺小汽輪機氣密油擋改造費用約80000元，不到10個月就能收回成本。

六、總結

300MW機組給水泵小汽輪機采用氣密性油檔后，有效解決了小汽輪機潤滑油進水的重大隱患，除了經濟效益外，給水泵做為主要輔機的連續運行，有效保障了機組的安全。

（作者單位：深圳媽灣電力有限公司）