汽輪機潤滑油顆粒度異常原因分析范文

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摘要：某電廠2×150MW汽輪機潤滑油顆粒度異常，采取停運濾油機，增加軸加風機臺次、加強對主油箱底部放水、改變油擋結構等措施，使汽輪機潤滑油顆粒度異常問題得到了徹底解決。

關鍵詞：汽輪機；潤滑油；顆粒度；水分

1引言

某電廠汽輪機為東方汽輪機有限公司生產(chǎn)的CZK150/145-13.2/0.294/535/535超高壓、一次中間再熱、單軸、沖動式、雙缸雙排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽輪機。2017年1月13日，化驗中心在化驗過程中發(fā)現(xiàn)汽輪機潤滑油中的顆粒度超標，顆粒度為（NAS1638）11級。接到通知后，機務專業(yè)立即投運固定式濾油機和移動式濾油機進行濾油，固定式濾油機的型號為揚中市華能電力設備有限公司生產(chǎn)的YN-MMB305型離心式油凈化裝置，移動式濾油機為西安熱工研究院生產(chǎn)的QZZ-6系列濾油機，按照設備的說明都可以將潤滑油顆粒度降低到（NAS1638）7級以下，2臺濾油機不間斷濾油3天，潤滑油的顆粒度不降反而升高，從（NAS1638）11級升高到了超量程水平。第10天將移動式濾油機更換1次濾芯，固定式濾油機清理1次轉股，但在接下來的潤滑油顆粒度化驗中，結果仍然是超量程。針對潤滑油顆粒度超標問題，展開專題分析，查找原因進行治理。

2原因分析

汽輪機潤滑油粒度超標主要有如下原因：（1）潤滑油系統(tǒng)部件在制造、裝配、大修過程中留下來的污染物。如：毛發(fā)、鐵屑、焊渣、灰塵等。這些污染物在機組安裝和沖洗過程中沒有及時、徹底地清理。（2）主油箱密封性能差，油箱周圍空氣中的污染物通過縫隙進入油箱帶入油系統(tǒng)，污染油質。（3）汽輪機主油箱排煙風機出口手動門開度過大，微小顆粒通過油檔進入各軸承箱，進而污染潤滑油。（4）潤滑油系統(tǒng)各部件和各液壓泵、各軸承和供油系統(tǒng)的正常磨損，污染油質。（5）主油箱在正常加油前未進行混油試驗便加油，新油與舊油不匹配，產(chǎn)生油泥，污染油質。（6）新汽輪機油入廠時不合格，加入到主油箱內(nèi)污染主油箱中的潤滑油。

3潤滑油顆粒度超標原因的排查

按照上述分析的原因，將原因逐個排除掉之后，沒有其它辦法只能繼續(xù)進行濾油，這樣又堅持濾油到第30天，化驗結果仍然是潤滑油顆粒度超過量程。上灣熱電廠潤滑油顆粒度分析采用的是激光顆粒度儀，根據(jù)激光源通過油樣后的遮光原理，對其投影的陰影部分進行顆粒度計數(shù)，油中的微量水分可能會對激光光線偏離作用，從而影響顆粒度的分析結果［3］。根據(jù)水分可能對潤滑油的顆粒度化驗產(chǎn)生影響，對2017年1~3月份潤滑油顆粒度及水分變化情況進行統(tǒng)計分析，如表1所示。通過對表1的分析，發(fā)現(xiàn)在潤滑油顆粒度超標的過程伴隨著潤滑油中水分的不斷升高，有很好的對應性，按照這個思路，立即處理潤滑油中水分，以排除水分對顆粒度測量的干擾。2月16日開始處理潤滑油中的水分，油凈化裝置可以將潤滑油中水分控制在50mg/L，決定繼續(xù)運行油凈化裝置。移動式濾油機沒有脫水功能，同時主油箱底部的放水點取自移動式濾油機入口，決定停用移動式濾油機，每隔4h進行1次主油箱底部放水。通過上述措施，2月20日，潤滑油的水分降低到了80.2mg/L，潤滑油顆粒度降低到了（NAS1638）10級水平。3月1日，潤滑油的水分降低到了43.7mg/L，潤滑油顆粒度降低到了（NAS1638）7級水平，潤滑油也恢復了光亮。3月6日，潤滑油的水分降低到了31.8mg/L，潤滑油顆粒度降低到了（NAS1638）6級水平。說明了潤滑油中的水分干擾了顆粒度的測量，潤滑油顆粒度超標的根源是水分干擾的。按照上述方法，該廠一直堅持定期進行主油箱底部放水和運行油凈化裝置，不啟動移動式濾油機，潤滑油中的水分和顆粒度在1個月內(nèi)比較正常。2017年5月，再次出現(xiàn)了潤滑油顆粒度超標，同時還是水分不斷升高，但是這次按照上述辦法已經(jīng)無法控制潤滑油的顆粒度和水分，最終使?jié)櫥偷念w粒度再次超標。此時化驗潤滑油的破乳化度，已經(jīng)達到了20′48″，較2016年11月份破乳化度11′25″有較大幅度的升高。這樣，再一次將工作的重心轉移到了治理潤滑油中的水分上。

4潤滑油水分超標

4.1潤滑油水分超標的危害潤滑油含水如不及時排出，長時間乳化會導致水滴越來越小，一般濾油分離方式很難將其去除。同時，潤滑油中含水易造成潤滑油乳化（潤滑油的破乳化度已經(jīng)升高），降低潤滑效果。嚴重時將破壞油膜的形成，有可能燒壞軸承，給設備造成較大程度的損壞。

4.2潤滑油水分超標的原因分析（1）機組運行中軸封汽壓偏高，軸封加熱器冒正壓運行，軸封出現(xiàn)冒汽現(xiàn)象，軸承附近處漏汽被吸進主油箱內(nèi)，凝結后進入潤滑油系統(tǒng)。（2）潤滑油冷油器出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，使冷卻水進入潤滑油系統(tǒng)。（3）油凈化裝置異常，不能正常脫水。

4.3潤滑油水分超標的排查

4.3.1軸封系統(tǒng)方面的排查現(xiàn)場對軸封漏汽情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)汽輪機高壓軸封處漏汽嚴重，與高壓軸封相連的前軸承箱的回油窗上有水珠。

4.3.2冷油器方面的排查上灣電廠冷油器所用的冷卻水為開式循環(huán)水，連續(xù)觀察運行中冷卻水壓力一直保持在0.05Mpa，潤滑油壓力保持在0.25Mpa運行。說明冷卻水通過冷油汽漏入到潤滑油中的可能不大，所以可以排除冷油器泄漏的影響。

4.3.3油凈化裝置運行情況排查本機油凈化裝置可以將潤滑油中的水分控制在50mg/L，但在潤滑油中的水分超過50mg/L時，油凈化裝置的排水口也一直沒有脫水的痕跡，說明油凈化裝置脫水效果不好。通過上述分析可知，造成#2機潤滑油水分超標的主要原因是前軸承附近高壓軸封蒸汽外漏，蒸汽通過油檔間隙被吸進軸承回到主油箱，引起潤滑油中含水嚴重。

5采取措施

5.1運行方面的措施（1）加強對主油箱底部進行放水，在主油箱水分＞80mg/L時，每4h進行1次主油箱底部放水工作。（2）適當降低軸封壓力運行，控制高壓軸封汽外漏量。通過試驗比較，#2機組軸封壓力14kPa時，真空嚴密性會受到影響，所以將軸封供汽壓力由原來的27kpa降低到20kpa運行。（3）維持2臺軸封加熱器風機運行。（4）加強油質化驗，在潤滑油水分＞50mg/L期間，每天化驗#2機組潤滑油水分，觀察其變化趨勢。（5）防止?jié)櫥屠溆推鳚B漏而進水，保持冷油器冷卻水壓力始終低于潤滑油壓力。（6）加強對軸承金屬溫度的運行監(jiān)視，防止油質惡化影響機組運行。

5.2檢修方面的措施（1）在軸封加熱器風機出口處增加新的疏水點和閥門，確保軸封風機出口管道最低處不積水，保證軸封加熱器風機運行正常。（2）在高壓軸封處增加軸流風機，將漏出的蒸汽及時吹走，減少漏入軸承的蒸汽量。（3）將汽輪機前軸承箱油檔改成氣密封式的油檔，阻斷高壓軸封漏出的蒸汽進入到潤滑油中。

6取得的效果

按照上述措施，#2機組潤滑油水分超標現(xiàn)象得到了有效控制，潤滑油中水分含量基本上能控制在30mg/L以下，潤滑油顆粒度的也恢復到了（NAS1638）6級水平，破乳化度也降低到了12′32″，前軸承箱的回油窗上的水珠也消失了，如圖2所示。通過半年的觀察，#2機潤滑油顆粒度以及水分始終保持在較好水平，未出現(xiàn)異常。

7結束語

（1）潤滑油顆粒度的測量容易受到水分的干擾，即便潤滑油水分在合格范圍，對顆粒度測量結果的影響較大，運行中在測量潤滑油顆粒度時，需要測量水分的大小，以排除水分的影響。（2）機組在運行中很難徹底解決高壓軸封漏汽，通過運行措施和臨時手段措施，可以有效地控制汽輪機潤滑油水分，為汽輪機及機組的安全運行提供保障。（3）對軸封漏汽嚴重的軸承油擋更換為氣密封油檔，可以徹底解決軸承箱進水問題。（4）潤滑油水分長期維持在標準值偏高水平，會引起破乳化度升高，加速油液乳化。如不及時降低潤滑油水分含量，將會使?jié)櫥蛧乐厝榛＃?）因潤滑油水分過大引起的破乳化度升高，通過防止外水進入油系統(tǒng)，采用濾油設備濾水或主油箱底部放水等手段，降低油系統(tǒng)中水分含量，可以使破乳化度恢復到正常值。（6）應對汽輪機高中壓缸軸瓦回油窗進行檢查。如有水珠，應立即對潤滑油中水分的含量進行化驗；發(fā)現(xiàn)升高或者超限，需要及時進行處理。

參考文獻：

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作者：劉亮亮1；李銳1；黃江瑞2 單位：1.神華國能神東熱電公司上灣熱電廠，2.神華神東煤炭集團檢測公司