汽輪機油系統常見問題及處理措施分析

游 科

(廣州環投福山環保能源有限公司，廣州 511363)

0 引 言

汽輪機潤滑油的主要作用是潤化、密封和冷卻。EH油是一種安全保護系統。兩個油系統的運行可靠性和穩定性對發電機組的安全運行具備關鍵意義。一旦產生故障，將直接影響發電機組的正常運行，甚至造成非計劃停機或設備安全事故。下文分析汽輪機潤滑油系統和EH油系統的普遍問題和解決對策。

1 潤滑油系統常見問題分析及處理措施

1.1 潤滑油溫度異常升高

汽輪機運行時，需要控制潤滑油溫度。在具體運行過程中，受潤滑油油溫影響出現的故障也很頻繁。潤滑油系統溫度高的原因很多，這跟潤滑油的功能關系很大。潤滑油的主要作用是潤滑軸承，同時也可以降低軸承溫度。假如汽輪機運行時溫度過高，油膜承載力將直接減少，高溫潤滑油將與軸承表面產生干磨擦，造成設備毀壞。假如長期運行，會再次磨擦，油品降低，影響設備運行。這些問題的主要緣故是冷油器出現的污漬、管道堵塞等問題。假如設計不符標準，總面積將不夠，冷油器排出來氣體時不能及時制冷。

汽輪機冷油器故障是常見故障，應立即發現并解決，才可以充分確保設備的安全平穩運行。一般來說，常見故障是使用冷油器不規范，對高溫回油冷卻不及時。設備長期運行內部會產生污漬，造成管道結垢并堵塞，影響設備制冷效果。設備受熱面越小，潤滑油溫度越高。冷卻循環水溫度并不是全自動設計的，在運行過程中通常不能滿足制冷需要。油溫異常故障對季節比較敏感，尤其是夏天室外溫度較高時，制冷效果較弱。

1.2 潤滑油油壓問題

汽輪機是否正常運行，與潤滑油壓直接有關。因此，需要全方位有效地控制潤滑油壓，確保潤滑油壓在合理性。一般來說，潤滑油壓的設置需要與汽輪發電機組主要參數相一致，以保持系統的正常運行。假如潤滑油油壓過低，無法支持系統運行，無法建立軸頸與軸瓦間油膜。當構件運行時，會造成干磨擦并毀壞構件。假如潤滑油油壓過高，會產生滲油，有設備著火的風險。在運行過程中，潤滑油油壓出現問題比較普遍，需要有效解決，以防止油壓不穩定，影響汽輪機潤滑油系統的正常運行。導致油壓問題的緣故有很多：系統設計不符標準；噴油泵特性與設備不匹配；汽輪機潤滑油系統油泵出口逆止閥總面積不合理，會造成油壓一瞬間上升或減少，油泵會產生氣體，直接造成潤滑油系統故障；交流/直流油泵故障和滲油也是影響油壓低的要素。因此，處理潤滑油壓問題的對策包含：潤滑油系統設計合理，油泵性能穩定，與其它設備配置相匹配，油泵出口逆止閥面積合理，系統密封性好。

1.3 潤滑油水分過高問題

汽輪機潤滑油由純天然油生產加工而成。油為灰黑色或淡黃色，在空氣中味道明顯，密度低于1 g/cm3。潤滑油的抗氧化性能力和抗乳狀液能力不同，主要在于微量元素含量的區別。潤滑油的生產、存儲和運送的全過程都要做好保護，以保證潤滑油不進入雜質、不變質。假如保護不合理，潤滑油將超出保存期，性能也會降低，注入設備將毀壞設備。潤滑油油質劣變也是造成潤滑油系統常見故障的主要因素。潤滑油在生產過程中會產生一定的水分。假如水分超出標準，質量也會降低。水分是汽輪機潤滑油的主要指標，假如水分過高，潤滑油的特性將不穩定。合理控制潤滑油的水分，是保證潤滑油品質的關鍵，進而確保設備穩定運行。設備設計不科學會導致比較嚴重的滲水事故，汽缸端蓋結合面漏汽、軸承座內負壓力過大也會導致滲水。在設備運行過程中，假如各構件相接處密封效果差，也會造成供汽系統發生問題。比如，假如軸封供汽室壓力過高，影響軸封抽汽室的抽汽效果，造成軸封加熱器毀壞。汽缸變形造成結合面漏汽，承載能力過高，到一定壓力后，水就會迅速進到油系統，影響設備的正常運行。

水分是影響汽輪機潤滑油系統的重要要素。只有全面控制水分，產生與設備運行協調的作用，才可以確保系統的正常運行，設備不受毀壞，保證發電廠的經濟性。

2 EH油系統常見問題分析

2.1 EH油系統壓力下降

(1)油泵出入口過濾網上的濾芯上有雜質導致堵塞；

(2)油箱控制塊溢流閥整定值偏低；

(3)油泵出力不夠，備用油泵出口逆止閥不緊；

(4)系統存在異常泄露，主要包含：①TV、GV、RSV快速卸壓閥關不緊；②電液轉化器內部泄露比較嚴重；③油動機活塞磨損等問題，密封性不緊，泄露增大；④IV快速卸壓閥基座壓松動，造成泄露；⑤儲能器回油閥和OPC試驗放油閥關不嚴；⑥OPC和AST油管理阻塞。

2.2 油動機不受控制

油動機不受控制的主要原因有：

(2)油品降低：①油中有雜物進入：檢修環境較差，密封件老化、脫落，油箱、管道內壁上有機物溶解和剝離，金屬材料磨擦產生的金屬碎渣進到EH油。② 油的高溫空氣氧化和裂解：EH油的部分超溫可能造成空氣氧化或熱裂解，酸值上升或底部產生沉積，顆粒物污染加重，溫度上升，減少了油的電阻率，加重電液轉化器閥門的電化學侵蝕，加快密封件的老化速度。③油的水解和酸腐蝕：EH油是一種一種磷酸脂，能夠像其他脂類一樣水解，磷酸脂水解后生成磷酸根和醇類。轉化成的酸物質進一步催化水解反應，并推動敏感構件的侵蝕。此外，三芳基磷酸脂對周圍環境中的潮氣吸附能力很強，會提升EH油中的水分含量，使其酸值指標和導電率都增大，造成電液轉化器侵蝕。

(2)電液轉化器滑閥兩邊壓力偏低大：① 油中的殘渣會阻塞電液轉化器的噴頭；② 磨擦和酸腐蝕造成滑閥的凸肩、滑塊與滑座之間磨損，增加泄露點和泄露量；③ 酸性油對噴咀室、主油道和節流孔的腐蝕會更改滑閥兩邊的壓力。

2.3 EH油系統漏油EH油外漏

主要因素有：① 工作壓力高，發電機組還受到高溫和高頻振動的影響，對EH輸油管線原材料和焊接方法要求高，一部分微裂痕可能造成EH輸油管線裂開；② 一部分EH輸油管線遍布在高溫區域，易導致密封圈老化和破裂。這種狀況常常發生在汽輪發電機調節閥門的O型密封圈上。③ EH輸油管路與汽輪機調節門聯接，受振動時間長，連接頭出現松脫。

3 EH油系統的日常維護及故障防范措施

3.1 EH油系統日常維護

為保證EH油系統穩定運行，必須加強系統的日常維護保養。EH油的日常維護保養包含系統的清潔、檢查、更換、EH 油的更新等。

(1) EH油系統的清理

EH油系統應按時清理，以消除表面的塵土和油。開展維護保養工作時，需注意維持工作環境。EH油系統測量用壓力表/電源開關校正后，一般要求靜放3小時以上，用無水乙醇清理，避免礦物質機油滲入EH油中。嚴禁使用四氯化碳等氯清潔液。檢修后對新安裝EH油管路開展吹掃，避免管路中的殘渣進到EH油系統。按時開展油品檢測，提升化學監管。不過關的油不可進到EH油箱，不可混和來源于不同生產商的EH油，EH油到現場后應立即過慮，保證EH油的油品。

(2)EH油系統的定期檢查實驗

為保證系統持續運轉，防止發電機組常見故障停機，務必遵循定期維護和實驗程序。① 定期維護EH油泵。② 定期維護電液轉化器，盡早發現存在的故障和安全隱患，妥善處理；③ 定期維護EH輸油管線連接頭、對接焊縫和密封件，避免密封件毀壞和連接頭松脫；④ 按時檢測硅藻土和纖維素精濾裝置的運作狀況。當水份和酸指標值超標準時，應該馬上拆換硅藻土，以減少EH油中殘渣的顆粒物和指標值。⑤ EH油泵應定期輪換，防止單獨EH油泵疲勞運行，嚴重危害發電機組安全。

3.2 EH油系統的故障防范措施

為確保EH油系統的正常運行，除提升日常維護保養外，還應制訂相應的防范措施。

(1)改進汽輪機油動機組件的工作環境

環境溫度過高不但會造成EH油氧化和裂解，還會繼續造成 EH骨架密封O形圈老化破裂。因此，EH油的工作環境溫度應負可能減少。一般而已，EH油系統應在汽輪機組停機后3日后停運，以避免機組剛停運時，汽機的高溫造成部分殘存的EH油高溫氧化和裂解。

(2)處理EH油系統含水量高的問題

EH油中的高水分含量會加快EH油的品質下降，并影響其他指標值，如油的酸指標值。

(3)處理EH油O型圈經常毀壞的問題

O形密封環是EH油系統的關鍵密封件，其毀壞易導致EH油泄露，并且毀壞的殘渣會污染EH油。根據實踐經驗，EH油中使用的O形圈需采用是氟化橡膠，不可用其他塑膠材料替代。假如選擇不適合的材料，會產生溶脹和腐蝕。

4 結束語

在發電廠運行的全過程中，汽輪發電機組的潤滑油系統和EH油系統起著十分關鍵的作用。發電機組運行期內，應緊密監控潤滑油和EH油系統。一旦發現問題或出現異常，有經驗的有關工作人員務必徹底檢查、分析與處理，以保證設備運行的安全性、穩定性和經濟性。