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汽輪機前箱和中軸承箱噴油煙的原因分析及處理
2008-10-06
1 、3號汽輪機組油系統概況
焦作電廠3號機系東方汽輪機廠生產的N200-130/535/535型汽輪機，于1999年進行了通流部分改造和調節系統DEH改造。原設計的油系統采用傳統的主軸直流驅動的主油泵－射油器系統，調節保安系統用油由主油泵直接提供，軸承用油由射油器供給，射油器的動力油也直接來自主油泵。主油泵出油分成兩路，一路通向調節保安系統，一路通向射油器，兩只射油器并聯，一只向潤滑系統供油，一只向主油泵進口供油。DEH改造后，主油泵通向調節保安系統的一路僅供機械危急遮斷保安部分用油，主汽閥及調速汽閥的控制用油由單獨的高壓抗燃油系統供給。在各個軸承的進油口設有節流孔板控制軸承的潤滑油量。各軸承和原調節部套的回油通過軸承箱和回油母管流回主油箱。前中箱回油共用一支回油母管，其余軸承回油共用一支回油母管。回油管道朝油箱方向有一個逐步下降的坡度，使管內回油呈半充滿狀態，以利于各軸承箱內的油煙通過油面上的空間流到油箱，再經排煙風機排走。本機油系統配置兩臺排煙風機，排煙系統要求軸承箱內維持-10～-20 mm水柱的負壓為佳。
2、 前箱及中軸承箱內正壓冒油煙
焦作電廠3號機前箱及中軸承箱內正壓冒油煙嚴重，由于前箱和中軸承箱位于汽輪機的高溫區，冒出的油煙浸入汽缸接近軸承箱位置的保溫內，積油一多，遇運行工況變化時，極易發生火災。實際生產中中軸承箱兩端已多次起火。
另外在機組的正常運行過程中，油氣經常無規律地、間歇性地從中軸承箱自動排油煙孔突然噴出，有時由于溫度較高等其它原因，噴出的油氣燃燒成為火龍，對巡視人員人身安全及設備運行安全構成威脅。經調查，從2002年下半年至2003年5月，3號機小修數月期間，噴火次數達數十次之多。
3、 前箱及中軸承箱內較高正壓形成的原因分析
前箱及中軸承箱內排煙不暢是正壓形成的根本原因，而對3號機形成排煙不暢的主要因素分析如下：
(1) 主油箱油位高，使潤滑油回油口擋板方箱內積聚空氣，導致回油排煙不暢。我們經過調查并和其它機組進行比較，實際運行中，本機主油箱油位控制在50～330 mm，習慣控制在160 mm左右，和運行指導書的設計規定相符。但在調試該機組主油箱的油位時，卻發現降低主油箱油位可以有效地減低前箱內較高的正壓。當主油箱油位降至前箱及中軸承箱回油口擋板方箱(除泡沫板)的下沿時，前箱內為負壓運行，但此時主油箱油位(40 mm)已低于主油箱油位的低報警值。可以斷定，在正常運行中，因要保持主油箱油位，使主油箱內潤滑油淹沒前箱及中軸承箱回油口擋板方箱的下沿，加之回油口擋板方箱上排汽孔過小易堵塞，從而造成回油口擋板方箱內積聚的空氣無法排出，使前箱及中軸承箱的回油不能順利排至油箱。
(2) 中軸承箱內油位過高，淹沒中軸承箱回油
管導致回油排煙不暢。中軸承箱排油煙管管口設計置于2號軸承后側、中軸承箱中壓側，中軸承箱中壓側內空間較小，高壓側內空間較大。2號軸承兩側的排煙抽吸空間靠軸瓦下側的回油通孔相連接，一旦中軸承箱內油位升高，淹沒回油通孔時，2號軸承兩側的排煙抽吸空間將互不相通，中軸承箱高壓側的油煙將無法排出，從而導致中軸承箱高壓側正壓，壓力積聚到一定值時將不可避免地向外噴油。在機組運行時，檢查了中軸承箱內的油位，發現運行油位已淹沒了2號軸承下方高中側的回油通孔和中軸承箱的回油孔。所以可以認為中軸承箱內油位過高是中軸承箱正壓噴油的直接原因。
(3) 隨著機組運行工況的變化，汽輪機軸端漏汽漏入軸承箱導致軸承箱內正壓，成為3號機間歇性噴油的主要誘因。
4 采取的措施
針對以上分析出的3號機前箱及中軸承箱內正壓冒油煙嚴重的主要原因，采取了如下措施：
(1) 在主油箱內前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱上沿，開一個100 mm×300 mm的方孔，以解決前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱內存在空氣致使回油不暢的問題。
(2) 在中軸承箱左側位于中軸承箱高壓側的窺視窗上加裝一排煙管路接至排煙風機系統母管上，用閥門控制，靠排煙風機系統調整中軸承箱保持微負壓。
經過改造后，運行至今，再未發生一起中軸承箱的噴油事件，前箱及中軸承箱按設計要求保持了微負壓，消除了威脅人身生命安全和機組設備運行安全的重大事故隱患。
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