摘 要  针对200MW汽轮机

组运行

中油中进水问题进行分析判断，提出合理的设备

结构形式以及系统

变更、改进方案，确保我公司汽轮

发电机组

长周期安全经济运行。

关键

词  汽轮机  油中进水  危害  原因分析  改进措施





                                                                   



前言：我公司＃1－4汽轮机机系东方

汽轮机厂生产的N200－130－535/535型超高压

一次中间再热机组，自1989年11月＃1机组投产发电到1994年＃4机组顺利并网完成试运规调至今。多年以来，随着机组运行时间的延长，我公司＃1－4机均不同程度的存在着油中进水现象，而这种状况在近年来更加严重。特别是＃4机组，在近期进行的化学油质检测中，油中带水达到200－300ppm，这大大超出了规程规定的控制范围，对机组的长周期安全经济运行造成了很大影响



一、汽轮机油

中带水的危害：



1．汽轮发电机

组润滑油油质严重乳化，将影响机组各轴承润滑；在机组运行中，由于润滑油膜变薄将会使机组轴瓦振动异常增大，严重时将使轴承润滑油膜破坏烧损轴瓦。我公司各台机组均存在运行中某一轴瓦振动过大的现象，这除了机械、检修

质量等方面的原因外，油质变差应该也是造成这一状况的主要原因之一。



2．油中带水过多还将使汽轮机润滑油系统和调速保安系统部套严重锈蚀。我公司＃1－4机在不同状况下均存在着高中压

主汽门、调门

卡涩无法开启和正常动作的现象。以＃4机为例，在近期机组运行当中，进行高中压主汽门、调门活动试验时，左右侧高压主汽门及中压油动机均不同程度的出现关闭器、油动机活塞下动作油压下降过多以及卡涩现象。由于油中带水调速保安系统部套锈蚀，在机组运行中，调速系统将难以维持机组稳定运行，而保安系统也将难以确保机组在异常状况下能够正确动作，使机组安全停运。由上可看出油中带水的危害是显而易见的。



二、汽轮机油中带水的原因：



    1．轴封系统存在的问题。 



    1．1轴封结构、形式、材质及检修安装质量问题。 我公司各台机组自投产以来，为减少汽轮机轴端漏汽造成的油中进水现象，对轴封系统汽封

片结构形式及材质均进行了多次的变更和改进。从早前的梳齿镶片式汽封、斜平齿汽封到如今各台机组分别安装的布莱登汽封、蜂窝式汽封等。随在一定程度上减少了油中含水量，但还是没有从根本上彻底的解决

这个问题。一方面，高中压汽封片所接触高温高压蒸汽

，对其材质要求极高；在高温下，汽封片材质过差，将易产生脆化，在机组长期运行当中，高中压汽封片容易断落和倒伏，从而使轴封漏汽量大大增加。另一方面，在检修安装汽封片时，为保证汽轮机在运行中大轴与轴封片不产生动静碰磨损坏轴系。在实际安装时均人为地将安装间隙放大，这势必造成轴封漏汽量增大。



    1．2轴封供汽系统的设计

布置问题。 200MW汽轮机轴封高压缸前（包括高压内外缸间轴封）有六档，高压后及中压缸前轴封均为四档，中压缸后及低压缸汽轮机低压部分轴封均为两档。在先前轴封系统设计布置时，高压缸前后及中压缸前轴封均为第三档进汽，一、二、四档泄气；低压轴封均为一档进汽，二档泄气。轴封汽源有两路，一路为机组启动、停运和异常情况下的高厂联箱汽源；另一路为机组正常运行中的除氧器汽源。这种布置方式，在机组运行当中即使完全关闭了高压部分轴封供汽，而高压部分轴端漏汽依然很大。为了有效降低高压部分轴封漏气，减少油中带水，充分利用和回收轴封漏气能量。我公司先后利用机组大修改造

之际对四台机组轴封系统进行了改进。改进后的轴封系统， 在机组启动、停运和异常情况下的轴封供汽仍由高厂联箱汽源供给。在机组正常运行中，负荷100MW左右则逐步倒换由高压部分轴封二档泄气来满足低压部分轴封所需供汽量。这种改进，在一定程度上减少了轴端漏汽，提高了机组整体经济性

，但机组油中带水问题依然未得到缓解。



    1．3轴封泄汽系统的设计布置问题。 随着我公司各台机组轴封系统的改进，各机组轴封泄气系统也进行了相应的改进。高压部分轴封一档泄气基本未作改动，还是倒至＃5加和＃6加。通过观察，当机组负荷在200MW时，＃5段抽气压力为0.35Mpa，＃6段为0.14Mpa，而轴封一档泄气压力为0.29Mpa。这就是说，随着机组负荷增加，若轴封一档倒至＃5加将存在泄气不畅现象。高中压主汽门、调门门杆二档漏气与高压轴封末档泄以及低压轴封末档泄气在系统改造前均连接在一条管路上，由于门杆漏气、高、低压轴封泄气压力不同，在调整时既要保证轴端不冒汽，又要保证低压部分轴封不吸气，在调整时存在很大难度。系统改进后，随增设了高、低压末档泄气门，但泄气系统存在的问题仍未彻底解决。



    2．轴承回油管负压调整问题。  为了使机组各轴承回油通畅，产生油烟能及时排出。我公司对汽轮机抽油烟系统进行了改进。在汽轮机＃1－5瓦回油管上加装了抽油烟管路。在很大程度上这次系统改进，保证了机组各轴瓦冷却及轴承润滑油温、油膜稳定。但在实际应用过程中，由于各轴瓦间油压、油量、回油管径、管距等各方面的问题，轴承回油管负压的调整极为不易。负压调整过低将难以保证各轴承回油通畅以及轴系运行的稳定，负压调整过高将使轴颈轴封漏气窜入轴承回油管路，加大油中水分含量。



3．其它问题。汽轮机润滑油主冷油器在正常投运后，由于内部管材以及运行操作等各方面原因，使冷油器内部发生泄漏。冷却水进入进入油侧造成油中带水。另外，在机组运行中，主油箱放水检查不及时以及滤油机运行异常等原因，均可能导致油中含水量增大。在这里不再逐一分析。
  三、汽轮机油中带水改进措施：

1．针对轴封系统存在的诸多问题，要彻底改变油中带水现状，必须从多方面来开展工作。对于轴封结构材质问题，可借鉴其它200MW机组成功经验

，选用适合我公司机组的轴封材质及形式。再者，提高检修技术

水平及质量，调整合理适当轴封间隙，减小轴封漏汽。



2．改进轴封泄气系统，将轴封一档漏汽至＃5加管道进行改接，保证轴封一档泄气通畅。同时将高中压主汽门、调门门杆二档漏气与高压轴封末档泄以及低压轴封末档泄气分别接入轴冷系统，以保证各高低压泄气互不排挤。必要时还可对高压轴封三档加装泄气管路。



3．提高运行操作水平及责任心，在变负荷工况下，加强轴封供汽压力监调。提高检修工艺，使轴封供、泄汽压力自动均能正常投入，且保持运行稳定，跟踪良好。



4．在各轴承回油管路抽油烟管道上加装控制阀门以及轴承回油管负压检测仪表，根据轴承回油管负压仪表指示

，合理调整各轴承抽油烟管道阀门开度。一方面，保证轴承回油通畅，油烟能够顺利排出；另一方面，无论机组在何种工况下，均能保证轴承回油管负压在合理范围内，不会造成由于负压过高而使轴封漏汽窜入油中。



5．保持冷油器油压大于冷却水压，启停循环泵操作时应严格执行操作规范，避免冷却水压瞬间升高造成冷油器内部管件损坏，从而造成油中进水。在机组运行中，还应定期进行冷油器放水、放油检查，发现冷油器泄漏，应及时分析判断原因，确定异常设备后，尽快进行冷油器的切换、隔离工作。



6．保持滤油机的正常连续运行，加强运行中主油箱定期放水以及化学油质检测工作。



通过运行中不断摸索总结，对轴封系统结构形式以及轴承回油管抽油烟等系统进行不断改进完善，汽轮机油中进水问题必能彻底解决。