660MW機組汽輪機油系統污油收集管網優化改造

谷生虎

（蕪湖發電有限責任公司，安徽蕪湖 241009）

0 引言

蕪湖發電有限責任公司1#、2#汽輪機組為東方汽輪機廠生產的N660-25/580/600 型超超臨界凝汽式汽輪機，其汽輪機設置有潤滑油系統，在機組正常的運行過程中，潤滑汽輪機發電機各軸承，并帶走軸承摩擦產生的熱量。在潤滑冷卻軸承的過程中，潤滑油會大量的生成熱氧化分解產物，形成油煙，若油煙積存過多，會通過油封、接合面等處向外泄漏，造成汽輪機化妝板內油煙積存，存在爆燃的安全風險，因此必須通過潤滑油系統設置的排煙風機、真空泵等設備，將因為設備摩擦以及高溫而產生的油煙排出，使油箱保持一定的真空度，以便油系統安全穩定運行。由于煙氣中含有少量油氣，油箱排煙風機及真空泵在排出油煙的過程中，不可避免的會產生污油。

對于運行中產生的污油，公司自2 臺機組投產以來，始終依靠人工收集，再傾倒至專用廢油桶中的方法進行回收處理。但是每臺機組的污油排放點較多并且分布不集中，采用人工收集污油的方法，需在每個污油排放點放置收集盆，現場安全文明生產水平低下，而且污油容易溢出油盆，造成環境污染，存在使人滑跌、著火等安全隱患。

為解決污油收集問題，通過對現場設備系統檢查和調查研究，擬通過建設油系統污油收集管網，實現污油集中收集至事故油池，再做定期處理，消除人工收集污油帶來的安全隱患。

1 主要問題及改進措施

在建設油系統污油收集管網的過程中，有以下幾個問題需要解決驗證。

（1）汽輪機油系統污油實現集中收集困難，油系統污油排放點較多，并且分布分散不集中，難以實現集中收集。經對現場油系統調查統計發現，每臺機組油系統共設有污油排放點有10處，分別為主機排油煙風機出口管道污油、A 小機排油煙風機出口管道污油、B 小機排油煙風機出口管道污油、A 小機主油箱底部排水（油）、B 小機主油箱底部排水（油）、小機油凈化裝置排水（油）、密封油站真空泵定期排水（油）、密封油排氫風機油煙分離裝置排油2 處、密封油排氫風機排油，在汽機房各層均有分布，實現集中收集較為困難。

為解決污油排放點多而分布分散的問題，經研究討論，得出解決方案：在各污油排放點設置接油漏斗，將各漏斗通過管道連接至母管，使污油集中收集至污油排放母管，再通過母管將污油排放至事故油池。

（2）汽輪機油系統污油收集，由于各污油排放點均需敞口對空，污油排放管網無法設置使用油泵等設備，必須無壓排放污油，使污油自動流入事故油池。為解決此問題，采取的措施：在管道建設過程中，在布置水平管道時，使管道具有一定的傾角，使管道自排放點至事故油池的流動方向上產生一定的坡度，使污油能夠依靠自身重力自然流入事故油池。若要實現污油能夠自然流入事故油池，則必須保證所有的污油排放點位置高于事故油池，對所有污油排放點進行檢查測量。

以汽機廠房地面為基準線，測量檢查結果，位置最低的污油排放點為2#機A 小機主油箱底部排水（油）回收漏斗，高于基準線+200 mm，事故油池的人孔蓋處標高為0 mm，能夠保證污油能夠自然流入事故油池?；赜吐┒放c事故油池標高如圖1 所示。

圖1 回油漏斗與事故油池標高

（3）事故油池的安全性。在將污油排放至事故油池前，必須保證事故油池安全并且對環境無污染，為此專門進行調查驗證，驗證過程及結果如下。

事故油池的人孔蓋處標高為0 mm，事故油池進水口標高為-2550 mm，測量進入事故油池的雨水井平均標高為-250 mm，汽機廠房0 m 層地面與事故油池人孔高度相等（圖2），以雨水泵區雨水泵基礎為雨水泵前池最高點，標高為+100 mm，通過以上測量，可以得出以下結論：

①在雨水泵全部故障，雨水泵前池滿水時，水不會通過雨水管網系統漫回到事故油池處溢出，水將從各處雨水井溢出；此時事故油池中的存油在密閉空間里（漂浮在頂部），會依然滯留在油池內。

②即使事故油池滿水，多余的水將通過事故油池進水管返回各雨水井處溢出，事故油池中的存油在密閉空間里（漂浮在頂部），依然滯留在油池內。更不會通過管網系統漫回到汽機房回收漏斗處溢出而進入廠房。

③即使事故油池被液體填滿，油液浮在水上，即油不會進入雨水泵區域，除非用約145.7 m3的油將事故油池中的水通過連通管全部壓出至雨水泵前池后，如再繼續增加油量后就會進入雨水泵前池。事故油箱內無水，如沒有足量的油液，油也不可能進入雨水泵前池。兩臺機組的總油量：大機主油箱用油量為35 m3，密封油真空油箱用油量為1.35m3，小機主油箱用油量為8.65 m3；即整個汽機房在事故情況下能進入事故油池的油量總計為2×35+2×1.35+4×8.65=107.3 m3。且因為事故油池與雨水井之間由底部連通的隔墻分割開，利用油水密度差及連通器原理，使下部的水連通而油滯留在油池上方，因此在極端情況下，汽機房內能回到事故油池的全部油量也不足以通過事故油池進入雨水泵前池。即事故油池滿水，多余的水將通過事故油池進水管返回各雨水井處溢出，事故油池中的存油在密閉空間里（漂浮在頂部），依然滯留在油池內。更不會通過管網系統漫回到汽機房回收漏斗處溢出而進入廠房。

綜上所述，只要定期工作正常開展，定期巡視事故油池液位高度，使用事故油池收集污油是安全的，并且對環境無污染。

（4）污油管網管道易堵塞、易引起火災問題。為了保證污油管網的安全性，防止污油管網系統失火等情況，整個污油管網系統未安裝法蘭，整個管系通過焊接連接方式與機組主機主油箱事故放油油管形成接地，防止系統靜電引起污油著火；為防止事故油池內可能產生的可燃氣體通過污油管網進入廠房內，采取事故油池直接通大氣，污油管網設置U 形管、阻燃器等方式防止可燃氣進入廠房（圖3 和圖4）。同時，在每個污油收集漏斗上放置不銹鋼濾布，在防止雜物進入管網造成管網堵塞的同時，也能夠起到阻火網的作用，解決了管網易堵塞、易引起火災的問題。

圖2 回油系統標高示意

解決以上主要問題后，經過策劃，規劃出管道布置圖，準備管道材料等備品備件，在停機檢修過程中進行了污油收集管網建設。

圖3 事故油池放氣口

圖4 漏斗內設防塵網

3 改造效果

油系統污油收集管網建設完成后，不僅節省了人工人力，而且消除了人工收集時存在的滑跌、著火等安全隱患，大大提升了現場安全文明生產水平，解決了污油收集困難、污染環境等問題，達到了設定的預期目標，改造前后對比如圖5 所示。

圖5 改造前后對比