技术市场国产300MW汽轮机润滑油系统进水事故分析处理蔡清华李美玲（安徽电力建设第一工程公司，安徽【摘合肥230088）要】在300MW汽轮发电机组调试和试生产期间，常会发生机组润滑油系统进水的现象，造成这一现象的原因很多，采用因素分析法，逐步对机组的制造、安装、调试、运行、设计等各环节进行分析，最终找出造成这一现场的最主要原因，确保大型汽轮发电机组安全生产。【关键词】汽轮机；润滑油；进水；轴封系统一、引言目前，在新建国产300MW亚临界汽轮发电机组调试和试生产期间，常发现机组带负荷运行一段时间后汽轮机润滑油系统进水、润滑油乳化现象。作为向汽轮机发电机轴承提供润滑、冷却和机组调节保安系统动力的介质，其进水乳化的程度直接影响着汽轮机的安全，因此控制汽轮机润滑油系统进水、防止润滑油乳化是保证现代大型汽轮发电机组安全生产的重要环节。二、事故现象某电厂300MW汽轮机组在运行过程中，经过一次负荷急剧下降恢复正常运行后发现大机润滑油箱油位异常升高，在不通过检查发现大机油箱中到一天的时间，油箱油位升高10cm，润滑油上部浮有一层油花；汽轮机轴承油位观察窗上部有一层油花，油色呈乳白色；油中有水后润滑油压有所下降；轴瓦温度有所上升；油净化器疏水量增大，外挂大功率真空滤油机后才控制油位上升趋势。同时发现随着机组负荷的变动，润滑油箱油位也产生较大波动。三、系统介绍（一）润滑油系统国产300MW汽轮发电机组润滑油系统主要由汽轮机主轴驱动的主油泵、冷油器、顶轴装置、盘车装置、排烟系统、油箱、润滑油泵、事故油泵、滤网、加热器、油位指示器、阀门、逆止门、各种规格不锈钢管道及监测仪表等构成。向汽轮机发电机轴承提供润滑油和调节保安系统的压力油。（二）轴封系统轴封系统的主要作用是为了防止蒸汽沿高、中压缸轴端向外泄汽，同时防止蒸汽窜入轴承座导致润滑油系统进水；防止空气漏入汽缸破坏机组真空。因此在运行、调试期间，轴封系统调整不当是主机润滑油进水主要原因之一。汽轮机组轴封系统（包括汽动给水泵的小汽轮机轴封系统）采用具有自动调节装置（调整轴封供汽压力）的闭式轴封系统，它是由轴端汽封、供汽母管压力调整机构、轴封加热器、减温器以及有关管道组成的闭式轴封系统。300MW机组采用自密封汽封系统，即机组在正常运行时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统，多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。300MW机组轴封系统的供汽汽源站由高压阀门站、低压（冷再热蒸汽）阀门站、辅助蒸汽阀门站、溢流蒸汽阀门站等四。同时，轴封系统中设计了旁路自动调个阀门站参与调节（图1）压装置，运行中如轴封供汽压力过高，溢流阀将自动开大把部分轴封用汽引入凝汽器以降低供汽压力到合适，反之则自动关小溢流阀。图1四、原因分析轴封系统根据机组各系统及运行原理分析，汽轮机润滑油已进水乳化主要有以下几种原因：（1）外部原因造成油箱中进水：补油中含水量大；油箱顶部盖板未盖好，潮湿的空气进入油箱，空气中润滑油冷油器内部管束内漏；（3）气缸接的水分被油吸收；（2）油箱排合面变形，密封不严密，造成蒸汽泄漏进入轴承室；（4）由于运行、安装烟风机运行不正常，造成主油箱负压过大；（5）等原因造成轴封漏汽大，同时轴承油档的间隙大，蒸汽泄漏进为了维持机组真空度，需要加大轴封供气，这样入轴承室；（6）企业导报2012年第21期265技术市场会使轴封漏气增加，不能完全回到冷凝器中，通过轴承箱的油档进入润滑油中。为掌握汽轮机润滑油系统的工作状况，分析所存在问题的根本原因，我们由简入繁，从最容易排除的因素分析入手：（1）通过现场检查和对新油进行化验，排除由外部原因造成油箱中进水的可能；也排除了气缸接合面变形，密封不严密，造成蒸汽冷油器管束泄漏。一般情况冷油器管泄漏进入轴承室可能。（2）泄漏不会造成油中进水而是油进入冷却水中，因为一般油压是高于水压的，但由于操作不当可能会使冷油器先进水后通油，位也产生较大波动的再次，初步确定大机油箱油位异常与轴封系统的调整有很大关系。五、事故处理在现场汽轮机润滑油已进水乳化问题产生的原因进行逐一排除后，为掌握汽轮机轴封系统的工作状况，分析所存在问题的根本原因，进行了轴封系统的现场试验，主要是进行改变轴加风机出力、改变轴封供汽压力和不同工况下的真空严密性试验，以取得轴加风机出力、轴加真空、轴封供汽压力、轴封加热器凝结水进出口温度及主机真空之间的相互关系，并对试验但这种油中水份大只是暂时的，如果存在泄漏，更多是表现为油位下降。（3）对油箱排烟风机的进口风门进行调整，保证汽轮机回油系统处于微正压状态，发现油位的上升速度得到一定控制，但仍需要外挂真空滤油机才能保证油箱的正常油位，因此判断油箱排烟风机出力过大，造成润滑油系统进水不是最主要原因。（4）检查安装过程的施工验收记录，轴封间隙是按照厂家要求取下限进行调整的，先暂定排除高压端轴封间隙调整过大的可能；根据轴封系统蒸汽进入润滑油系统与汽轮发电机组运行负荷有关原理：在汽机开始启动或低负荷时，所有汽缸内的压力低于大气压力，汽封蒸汽通过轴封母管送入轴封供汽腔室X腔室），一部分通过汽封片进入汽缸，另一部分进入另一侧的轴封漏汽腔室（Y腔室）。漏汽腔室由于汽封蒸汽冷凝器（轴封加热器及轴加风机）的作用，始终保持低度负压，其腔室内的蒸汽与空气的混和物通过连接管道进入汽封蒸汽冷凝器。当高中压合缸的排汽压力超过供汽腔室的压力时，大约在机组10%负荷时，高压缸的汽封蒸汽就能自给，在大约25%负荷时，中压缸的汽封就能自给。这时，蒸汽由供汽腔室排出进入轴封母管，蒸汽再从母管进入低压汽封装置，过量的蒸汽通过溢流阀流向凝汽器。当负荷增至60%时，高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽超过低压缸轴端汽封所需的供汽量，供汽母管压力升至0.13MPa时，所有供汽站的调节阀自动关闭，溢流站调节阀自动打开，汽封系统进入自密封状态。根据现场机组随着机组负荷的变动，润滑油箱油266企业导报2012年第21期结果分析：1．轴加风机出力直接影响轴加真空度。因为汽轮机轴封汽进入轴封加热器壳侧，被由管侧进入的主凝结水冷却凝结后疏至凝汽器，而不凝结的气体被冷却后由轴加风机排入大气，维持了轴加壳侧的真空。通过分析：轴封加热器壳侧的真空随着轴加风机容量的增大而提高，当风机出力增大到一定程度后就不再对轴加真空有明显的影响。2．低压缸轴封冒汽与轴加供汽压力、轴加真空度直接相关。当机组的轴封供汽压力过高时，低压缸轴封将冒汽运行，轴封汽就较多地窜入轴承润滑油中，导致机组油中带水，严重威胁机组安全运行。由此，机组的轴封供汽压力要受到，不能超出厂家要求的上限。尽管如此，一旦运行操作稍有不当，仍时常出现润滑油油中带水，尤其是变工况运行时问题更为突出。3．汽轮机真空严密性与轴封供汽压力大小直接相关，汽轮机真空度随轴封供汽压力的增大而提高，汽轮机真空度且与轴封加热器真空有关。轴封加热器真空很低时，轴封供汽压力的变化对主机真空的影响也很大。分析认为，当轴封供汽不能将低压缸两端轴封封住，大量空气由此漏入真空系统导致系统真空降低，随着轴加风机出力的增大，轴封加热器真空的提高，其轴封压力大小对主机真空的影响已很小，且都能维持高度真空。原则是在能维持系统真空的要求尽量降低轴封供汽压力，减少油系统进水的可能性，因此可以通过增加轴加风机出力达到目的。根据厂家设计要求，在维持轴封加热器压力在-5KPag）左右时，降低轴封供汽压力，很好地解决了润滑油进水的问题。六、结论综上所述，汽轮机轴封系统状况不仅对机组的安全、经济运行至关重要，也是机组润滑油系统进水的重要原因，为确保该系统正常运行必须选择足够的轴加风机出力、维持轴封加热器的真空度、调整合理的轴封供汽压力，最终在调试、运行中找到一个合理的参数区间是消除了汽轮机轴封冒汽、解决润滑油系统进水现象的重要手段。（（国产300MW汽轮机润滑油系统进水事故分析处理
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蔡清华， 李美玲
安徽电力建设第一工程公司,安徽 合肥 230088企业导报
Guide To Business2012(21)
引用本文格式：蔡清华.李美玲 国产300MW汽轮机润滑油系统进水事故分析处理[期刊论文]-企业导报 2012(21)
