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黃埔發電廠#6機組軸承外油擋改造
2010-08-04
潘思朋
（廣東粵華發電有限責任公司）
（廣東粵華發電有限責任公司）
摘 要：在電廠汽輪機運行中，由于軸承油擋漏油，油積在油擋周圍，遇到高溫時會出現明火；另外，由于軸封漏汽和油擋間隙大，使蒸汽進入軸承箱內導致汽輪機油中帶水嚴重，這些都嚴重威脅到機組的安全運行。我廠＃6機組存在以上缺陷，決定對#6機的油擋進行改造處理。
關鍵詞：油擋；漏油；油中帶水；氣密封
0 前言
黃埔發電廠#6機組是上海汽輪機廠生產的N300－165/535/535凝汽式機組，機組型式：亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽、沖動、凝汽式機組。1989年投產。軸封系統為可調式迷宮軸封，是電廠普遍采用的軸封。#6機在2007年4月份大修前，我們發現存在兩個嚴重問題：、汽輪機透平油含水量長期超標，Z嚴重時檢測到油的含水量高達944mg/L。汽輪機油含水量超標會引起調節及保安系統部套銹蝕，容易發生卡澀，造成安全事故；透平油含水量超標也會使油質惡化，油的粘度降低，影響油的潤滑效果。第二、軸承外油擋漏油容易引起明火。在2006年10月份，因#1軸承外油擋漏油嚴重，油漏到周圍的保溫層上，該處溫度高，油積多了開始冒煙，Z后還出現了明火。為了保證機組的安全運行，對#6機組的油擋進行了改造。
1 油中進水原因分析
汽輪機油中進水的原因主要有兩個方面：一、軸封的供汽、漏汽及回汽系統的設計不夠合理及運行調整不當；二、軸承外油擋密封不夠好，且軸承箱內是負壓，把蒸汽吸入軸承箱內，Z終使汽輪機透平油含水量超標。
1.1軸封間隙偏大
為保證機組的經濟運行和防止軸封汽進入軸承箱內，軸封間隙一般都調整在0.35mm～0.85mm之間。為了避免在啟停機過程中的動靜磨擦而引起大軸彎曲和機組振動，調整軸封間隙時會適當取設計值的上限。機組運行時，由于冷、熱交替致使軸承標高發生變化，導致軸封與轉子產生摩擦，一段時間后，軸封間隙會擴大，造成漏汽量增加。
關鍵詞：油擋；漏油；油中帶水；氣密封
0 前言
黃埔發電廠#6機組是上海汽輪機廠生產的N300－165/535/535凝汽式機組，機組型式：亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽、沖動、凝汽式機組。1989年投產。軸封系統為可調式迷宮軸封，是電廠普遍采用的軸封。#6機在2007年4月份大修前，我們發現存在兩個嚴重問題：、汽輪機透平油含水量長期超標，Z嚴重時檢測到油的含水量高達944mg/L。汽輪機油含水量超標會引起調節及保安系統部套銹蝕，容易發生卡澀，造成安全事故；透平油含水量超標也會使油質惡化，油的粘度降低，影響油的潤滑效果。第二、軸承外油擋漏油容易引起明火。在2006年10月份，因#1軸承外油擋漏油嚴重，油漏到周圍的保溫層上，該處溫度高，油積多了開始冒煙，Z后還出現了明火。為了保證機組的安全運行，對#6機組的油擋進行了改造。
1 油中進水原因分析
汽輪機油中進水的原因主要有兩個方面：一、軸封的供汽、漏汽及回汽系統的設計不夠合理及運行調整不當；二、軸承外油擋密封不夠好，且軸承箱內是負壓，把蒸汽吸入軸承箱內，Z終使汽輪機透平油含水量超標。
1.1軸封間隙偏大
為保證機組的經濟運行和防止軸封汽進入軸承箱內，軸封間隙一般都調整在0.35mm～0.85mm之間。為了避免在啟停機過程中的動靜磨擦而引起大軸彎曲和機組振動，調整軸封間隙時會適當取設計值的上限。機組運行時，由于冷、熱交替致使軸承標高發生變化，導致軸封與轉子產生摩擦，一段時間后，軸封間隙會擴大，造成漏汽量增加。
表1 #6機組各汽缸軸封間隙（mm）
1.2軸封排汽管道阻力大造成回汽不暢
軸封汽系統的高、中、低壓段Z外檔漏汽是并入到同一條回汽母管回到軸封加熱器，凝結成水后排到凝汽器，不凝結氣體從射水抽氣器排走。但回汽管道因現場安裝位置的原因，彎頭太多，阻力太大，導致回汽不暢。大量的蒸汽從軸封往外漏出，使軸承箱周圍充滿蒸汽。
軸封汽系統的高、中、低壓段Z外檔漏汽是并入到同一條回汽母管回到軸封加熱器，凝結成水后排到凝汽器，不凝結氣體從射水抽氣器排走。但回汽管道因現場安裝位置的原因，彎頭太多，阻力太大，導致回汽不暢。大量的蒸汽從軸封往外漏出，使軸承箱周圍充滿蒸汽。
圖１ 軸封系統圖
1.3油擋間隙大，吸進蒸汽
為了抽出軸承箱內的油煙，防止油煙往外噴，#6機軸承箱上裝有抽油煙管，連接到排油煙風機上，正常運行時，軸承箱內為微負壓。＃6機軸承油擋是HD系列復合油擋，雖然在安裝時把間隙調整至標準，但機組運行后因與轉子摩擦，油擋間隙會漸漸增大，從軸封漏出的蒸汽會被大量吸進軸承箱內，凝結成水，這就是造成透平油含水量長期超標的原因。
為了抽出軸承箱內的油煙，防止油煙往外噴，#6機軸承箱上裝有抽油煙管，連接到排油煙風機上，正常運行時，軸承箱內為微負壓。＃6機軸承油擋是HD系列復合油擋，雖然在安裝時把間隙調整至標準，但機組運行后因與轉子摩擦，油擋間隙會漸漸增大，從軸封漏出的蒸汽會被大量吸進軸承箱內，凝結成水，這就是造成透平油含水量長期超標的原因。
表２ #6機組各軸承箱內負壓 單位：mmH2O
2 軸承外油擋漏油容易引起明火原因分析
由于油擋間隙漸大，雖然軸承箱內是微負壓，油還是很容易順著竄動的轉子從油擋間隙處漏出來，滴在軸承箱外壁上或者附近的保溫上。高、中壓缸前后軸封處溫度比較高，漏出來的油很容易引起明火。
3 處理措施
本文主要從油擋改造來解決油中帶水和油擋漏油問題。從以上分析我們可以看出不管是油中帶水還是油擋漏油，關鍵點在于油擋間隙大，不能阻止蒸汽進入軸承箱內，同時也阻止不了油漏出來。通過研究分析和了解，決定采用氣密封式油擋。其原理如下：
氣密封油擋結構與梳齒型油擋相仿（如圖二），它比傳統的梳齒型油擋中間多了一道干凈的壓縮空氣氣環，具有一定壓力的壓縮空氣從油擋側面進入油擋銅齒中間的氣室，然后沿著轉子和銅齒之間的間隙向兩側流動，當氣體向軸承箱內側流動時就阻止了軸承箱里面的油霧滲漏到外面；氣體向外側流動時可以阻止外面的蒸汽被吸入軸承箱。有效地阻止了蒸汽進入軸承箱使油中帶水，也阻止了油從油擋間隙中漏出。當轉子運行到3000RPM時，氣室里面的氣體壓力會升高，所以在調整氣室壓力時應考慮到運行后的氣室壓力。如果空氣壓力過大會使軸承箱內氣壓變為正值，可能使油擋漏油，壓力過低則可能吸入蒸汽或雜質。當壓縮空氣供給出現故障壓力為零時，氣密封油擋恢復到梳齒型油擋繼續工作。從氣密封油擋的原理可以看出有以下優點：首先它與梳齒型油擋一樣與轉子不接觸，不影響轉子振動，不會磨損轉子；其次通過氣室里的氣環相當于浮動油擋的接觸材料起密封作用但又不發生摩擦；第三由于油擋銅齒間隙是可調整的，這使得它的使用壽命比傳統梳齒油擋和浮動油擋長。
由于油擋間隙漸大，雖然軸承箱內是微負壓，油還是很容易順著竄動的轉子從油擋間隙處漏出來，滴在軸承箱外壁上或者附近的保溫上。高、中壓缸前后軸封處溫度比較高，漏出來的油很容易引起明火。
3 處理措施
本文主要從油擋改造來解決油中帶水和油擋漏油問題。從以上分析我們可以看出不管是油中帶水還是油擋漏油，關鍵點在于油擋間隙大，不能阻止蒸汽進入軸承箱內，同時也阻止不了油漏出來。通過研究分析和了解，決定采用氣密封式油擋。其原理如下：
氣密封油擋結構與梳齒型油擋相仿（如圖二），它比傳統的梳齒型油擋中間多了一道干凈的壓縮空氣氣環，具有一定壓力的壓縮空氣從油擋側面進入油擋銅齒中間的氣室，然后沿著轉子和銅齒之間的間隙向兩側流動，當氣體向軸承箱內側流動時就阻止了軸承箱里面的油霧滲漏到外面；氣體向外側流動時可以阻止外面的蒸汽被吸入軸承箱。有效地阻止了蒸汽進入軸承箱使油中帶水，也阻止了油從油擋間隙中漏出。當轉子運行到3000RPM時，氣室里面的氣體壓力會升高，所以在調整氣室壓力時應考慮到運行后的氣室壓力。如果空氣壓力過大會使軸承箱內氣壓變為正值，可能使油擋漏油，壓力過低則可能吸入蒸汽或雜質。當壓縮空氣供給出現故障壓力為零時，氣密封油擋恢復到梳齒型油擋繼續工作。從氣密封油擋的原理可以看出有以下優點：首先它與梳齒型油擋一樣與轉子不接觸，不影響轉子振動，不會磨損轉子；其次通過氣室里的氣環相當于浮動油擋的接觸材料起密封作用但又不發生摩擦；第三由于油擋銅齒間隙是可調整的，這使得它的使用壽命比傳統梳齒油擋和浮動油擋長。
圖2
在使用過程中需要注意：
（一）在投入潤滑油前，先投入抽油煙風機，軸承箱內形成微負壓后再開啟壓縮空氣總閥往油擋供氣；
（二）在同一個軸承箱內的兩個油擋，進氣壓力必須相等；
（三）軸承箱必須保持密閉，特別注意熱工測點的密封。
（一）在投入潤滑油前，先投入抽油煙風機，軸承箱內形成微負壓后再開啟壓縮空氣總閥往油擋供氣；
（二）在同一個軸承箱內的兩個油擋，進氣壓力必須相等；
（三）軸承箱必須保持密閉，特別注意熱工測點的密封。
圖3 改造前后汽輪機油中帶水情況對比
#6機汽輪機油含水量h（mg/L）(改造前)
#6機汽輪機油含水量h（mg/L）(改造后)
#6機汽輪機油含水量h（mg/L）(改造前)
#6機汽輪機油含水量h（mg/L）(改造后)
4 結束語
黃埔電廠＃6機組油擋改造后，從汽輪機油中帶水情況來看，汽輪機油中含水量不超過100mg/L，完全符合機組運行標準。在機組運行過程中也沒有出現油擋漏油現象，也解決了油擋漏油問題。由此可見通過油擋改造對機組的安全運行，防止油質乳化，防止汽輪機著火等等具有一定的現實意義。
5 參考文獻
[1] 汽輪機油中帶水原因分析及解決方案 才雷 《四川電力技術》2003年 3期.
[2] 汽輪機油擋滲漏油的原因及防范措施 耿軍 《電力安全維護》2003年 5期.
黃埔電廠＃6機組油擋改造后，從汽輪機油中帶水情況來看，汽輪機油中含水量不超過100mg/L，完全符合機組運行標準。在機組運行過程中也沒有出現油擋漏油現象，也解決了油擋漏油問題。由此可見通過油擋改造對機組的安全運行，防止油質乳化，防止汽輪機著火等等具有一定的現實意義。
5 參考文獻
[1] 汽輪機油中帶水原因分析及解決方案 才雷 《四川電力技術》2003年 3期.
[2] 汽輪機油擋滲漏油的原因及防范措施 耿軍 《電力安全維護》2003年 5期.
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