汽輪機潤滑油系統進水污染危害及防治措施

李聰

【摘 要】潤滑油控制系統是汽輪機安全穩定運行的關鍵，在機組實際運行過程中，往往由于水蒸汽進入油系統中，引起油品乳化，進而威脅機組安全運行。因此，在實際工作中我們必須要重視潤滑油系統進水污染防治工作。本文將結合筆者工作實際，對汽輪機潤滑油系統進水污染危害及防治措施進行簡要論述。

【關鍵詞】汽輪機；潤滑油系統；進水污染；防治措施

潤滑油對于汽輪機的重要性不言而喻，當汽輪機高速旋轉時，利用潤滑油的粘度特性，在軸承和軸頸之間形成油膜，起到潤滑的作用；同時利用潤滑油在軸承中的循環流動不斷地帶走高溫蒸汽輻射、傳導的熱量和軸與軸承之間摩擦產生的熱量，并將產生的熱量帶至冷油器中，起到冷卻散熱的作用。在機組實際運行過程中，往往由于水蒸汽進入油系統中，引起油品乳化，進而威脅機組安全運行。汽輪機潤滑油帶水現象十分嚴重，它危及機組的安全、經濟及可靠運行，還會造成潤滑油系統部件生銹、透平油乳化，影響軸承潤滑效果，甚至引起燒瓦，而且運行中的濾油費用也較高。因此，必須認識到汽輪機潤滑油水污染的危害，并分析其產生原因加以防治，確保汽輪機在日常工作中安全穩定運行。

一、潤滑油系統概述

汽輪機組在運作中需要配置潤滑油系統，其用途是體現在為各個機組軸承提供優質足量的潤滑油，用以促進軸承的潤滑效果和冷作處理，在此過程中能夠給調節保護系統供給壓力油，維護該系統正常操作，除此之外，當機組啟動或者停機時為頂軸裝置和盤車裝置提供所需油量。輪機安全工作需要借助于潤滑油系統的正常運作，假如在潤滑油系統中突然出現故障，就算時間非常短暫，也會造成軸承燒瓦現象，這會導致事故的出現。同時需要注意的是，調節系統會因油流中斷喪失壓力而不能有效運作，這會使汽輪機無法被控制，這種情況將會產生更加嚴重的后果。所以，需要持續為軸承組件和調節系統提供相宜壓力和適合溫度的高質量潤滑油。

二、汽輪機油潤滑油系統的作用淺析

2.1潤滑作用

汽輪機組的軸頸以及軸承的表面相當的光潔，如果大軸在進行活動中，沒有潤滑油就會使其處在固體摩擦的狀態，當汽輪機啟動后，軸承和軸頸互相之間會產生磨損以及發熱，很快就會被毀壞。而如果將軸承以及軸頸之間加入潤滑油，在進行摩擦中會形成一層油膜，以液體來代替固體進行摩擦，從而使摩擦阻力大大的減少，避免由于軸的摩擦而使其損壞。

2.2散熱作用

汽輪機在運行中，潤滑油不斷的在系統內循壞流動，因此，就導致油溫不斷升高，這其中最主要的原因就是軸承在摩擦中產生熱量，同時，因為油和軸頸之間相互接觸，由汽輪機轉子傳導來的熱量將油液加熱，因此，在潤滑油系統循環中，其所產生的熱量不斷的被帶走，并且冷油器將其熱量排出。

2.3減振作用

由于潤滑油在其摩擦的表面上能夠形成一層油膜，摩擦件在形成的油膜上進行運行，也就是說，在兩個摩擦面之間墊一層油膜，因此，對設備的振動能夠起到一定的緩沖。

三、汽輪機潤滑油系統進水污染的危害

3.1電磁線圈絕緣性能下降

汽輪機的軸承箱中設置有電磁線圈變送器，電磁線圈和潤滑油中的水分相接觸，會使電磁線圈的絕緣性能下降，導致電磁線圈變送器的保護失靈，嚴重影響汽輪機的安全、穩定運行。

3.2影響發電機絕緣性能

汽輪機潤滑油中的水分會逐漸滲入機組的密封系統，水分汽化之后，會影響汽輪機發電機的絕緣性能，導致汽輪機密封瓦之間的摩擦量越來越大，增加汽輪機的用油量，影響汽輪機機組的安全穩定性。

3.3惡化油質

汽輪機潤滑油中含有大量的水分，會降低潤滑油的粘度，惡化潤滑性能，在汽輪機機組軸承上難以形成油膜，從而影響汽輪機組軸承的運行性能和承載能力，增大機械摩擦，損壞軸瓦，使得汽輪機潤滑油溫度升高，加速油質的惡化。當汽輪機潤滑油中含有細小水滴時，油和水難以進行分離，易發生泡沫，混合回油之后，難以將汽輪機組油箱中的空氣分離出來，從而影響潤滑油的性能。當含有空氣分子的潤滑油進入汽輪機調節系統后，會發生膨脹和壓縮，造成調節系統振動，影響汽輪機的正常運行。

3.4損害汽輪機

汽輪機潤滑油中帶水，會導致不容易形成軸瓦油膜，造成汽輪機轉子和軸瓦之間相互摩擦，造成汽輪機軸瓦脫胎；汽輪機潤滑油中帶水，會影響油膜質量，難以及時傳遞軸系熱量，從而造成汽輪機化瓦或者軸瓦脫胎，潤滑油中帶水，在很大程度上會影響潤滑油的潤滑效果，進一步惡化油膜質量，加劇汽輪機軸承劇烈振動。另外，汽輪機潤滑油中帶水，容易造成潤滑油發生乳化，乳化液會積累在汽輪機循環系統中，影響汽輪機油箱的油循環，從而影響汽輪機軸承之間的潤滑作用和油箱散熱，甚至供油不足，引起汽輪機軸承燒瓦，增大汽輪機機組軸瓦的振動，當潤滑油乳化嚴重時很可能會燒壞汽輪機軸瓦，破壞軸承潤滑油膜，造成嚴重安全事故。潤滑油乳化液會加速汽輪機軸承的氧化，潤滑油酸值逐漸升高，出現大量的氧化沉積物，嚴重影響汽輪機的安全、穩定運行，損壞汽輪機的內部結構。

四、汽輪機潤滑油系統進水污染的防治措施

4.1減少軸封漏汽量

汽輪機的軸封間隙較大是導致潤滑油中帶水的主要原因，因此在汽輪機的日常運行維護中，要加強對汽輪機軸封間隙的檢修，仔細檢查汽輪機高壓缸、中壓缸和低壓缸的軸封間隙，一旦發現軸封間隙超過標準設計值，要及時調整軸封間隙，最大程度地減少汽輪機漏汽量，減少潤滑油中的水分。

4.2減少缸體結合面漏氣

根據汽缸面的變形情況，可以采用高點去平的原理去處理變形面，盡量保證結合面平整。也可以使用合適的高質量的汽缸密封脂，在低壓缸排氣缸與中部連接處涂抹鈦合金修補劑。此外，還可以加大汽缸螺絲的冷緊力矩，使低壓缸所有的螺絲緊到位。

4.3增設軸承腔排煙管、選定油箱和軸承腔中的最佳負壓

在軸承腔與排煙風機進口間增設一個排煙管。這個排煙管與原油箱排煙管并列運行，既可使軸承腔中未冷凝成水的蒸汽在冷凝前排出，又可以使潤滑油系統中的油霧及時排出。在油箱和軸承腔兩個排煙分管上分別各裝一個調節閥，用于平衡由于阻力等因素引起的對油箱和軸承腔中負壓的影響。通過試驗改變兩調節閥的開度來調節油箱和軸承腔中的負壓值，從中選定在各工況下確保軸承腔內油霧和油不外漏的最小負壓值，使軸承腔與外界的壓力差減到最小，從而使吸入到軸承腔中的蒸汽量最小。

4.4改進和調節軸封系統

選擇適合機組的軸封材質及形式。另外，提高檢修人員的技術水平，嚴格執行質量工藝標準，考慮到影響汽封間隙的因素很多（包括：上、下缸溫差，轉子偏心，軸瓦磨損下沉等多方面原因）。另外，在具體的檢修中，確保軸封間隙調整測量工藝方法要得當，不允許只貼一次橡皮膏就判斷出了間隙值，而是在有擦痕最多層數和無擦痕最少層數之間比較準確地確定軸封間隙的范圍，盡量使信號汽封間隙向下靠攏，圓周間隙分布調整成橢圓形。提高運行操作人員的水平及責任心，在變負荷工況下，及時加強軸封供氣壓力監調。提高檢修工藝，使軸封供汽壓力自動均能正常投入，且保持穩定的運行，跟蹤良好。

五、結語

汽輪機潤滑油系統進水污染，不僅會出現乳化現象，惡化潤滑油的油質，影響汽輪機潤滑油的潤滑效果，而且會增加汽輪機軸承的摩擦，損壞汽輪機內部結構，嚴重影響汽輪機的安全、穩定運行。根據汽輪機潤滑油中帶水的主要原因，提出有針對性的改進和處理措施，優化汽輪機潤滑油的油質，改造汽輪機結構設計和運行，避免汽輪機潤滑油中帶水現象，提高汽輪機運行的安全穩定性，推動汽輪機的快速發展。

參考文獻：

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[2]廖學書.給水泵汽輪機潤滑油系統水分超標原因分析及改進措施[J].中國設備工程，2017（7）：50-51.

（作者單位：中國長江動力集團有限公司）