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黃埔發(fā)電廠#6機(jī)組軸承外油擋改造

2010-08-04

潘思朋
(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司)
  摘 要:在電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中,由于軸承油擋漏油,油積在油擋周圍,遇到高溫時(shí)會(huì)出現(xiàn)明火;另外,由于軸封漏汽和油擋間隙大,使蒸汽進(jìn)入軸承箱內(nèi)導(dǎo)致汽輪機(jī)油中帶水嚴(yán)重,這些都嚴(yán)重威脅到機(jī)組的安全運(yùn)行。我廠#6機(jī)組存在以上缺陷,決定對(duì)#6機(jī)的油擋進(jìn)行改造處理。
  關(guān)鍵詞:油擋;漏油;油中帶水;氣密封
  0  前言
  黃埔發(fā)電廠#6機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300-165/535/535凝汽式機(jī)組,機(jī)組型式:亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽、沖動(dòng)、凝汽式機(jī)組。1989年投產(chǎn)。軸封系統(tǒng)為可調(diào)式迷宮軸封,是電廠普遍采用的軸封。#6機(jī)在2007年4月份大修前,我們發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)嚴(yán)重問題:、汽輪機(jī)透平油含水量長(zhǎng)期超標(biāo),Z嚴(yán)重時(shí)檢測(cè)到油的含水量高達(dá)944mg/L。汽輪機(jī)油含水量超標(biāo)會(huì)引起調(diào)節(jié)及保安系統(tǒng)部套銹蝕,容易發(fā)生卡澀,造成安全事故;透平油含水量超標(biāo)也會(huì)使油質(zhì)惡化,油的粘度降低,影響油的潤(rùn)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(yán)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(xiàn)了明火。為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行,對(duì)#6機(jī)組的油擋進(jìn)行了改造。
  1 油中進(jìn)水原因分析
  汽輪機(jī)油中進(jìn)水的原因主要有兩個(gè)方面:一、軸封的供汽、漏汽及回汽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠合理及運(yùn)行調(diào)整不當(dāng);二、軸承外油擋密封不夠好,且軸承箱內(nèi)是負(fù)壓,把蒸汽吸入軸承箱內(nèi),Z終使汽輪機(jī)透平油含水量超標(biāo)。
  1.1軸封間隙偏大
  為保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和防止軸封汽進(jìn)入軸承箱內(nèi),軸封間隙一般都調(diào)整在0.35mm~0.85mm之間。為了避免在啟停機(jī)過程中的動(dòng)靜磨擦而引起大軸彎曲和機(jī)組振動(dòng),調(diào)整軸封間隙時(shí)會(huì)適當(dāng)取設(shè)計(jì)值的上限。機(jī)組運(yùn)行時(shí),由于冷、熱交替致使軸承標(biāo)高發(fā)生變化,導(dǎo)致軸封與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦,一段時(shí)間后,軸封間隙會(huì)擴(kuò)大,造成漏汽量增加。

  表1   #6機(jī)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(tǒng)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(jié)成水后排到凝汽器,不凝結(jié)氣體從射水抽氣器排走。但回汽管道因現(xiàn)場(chǎng)安裝位置的原因,彎頭太多,阻力太大,導(dǎo)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(tǒng)圖


  1.3油擋間隙大,吸進(jìn)蒸汽
  為了抽出軸承箱內(nèi)的油煙,防止油煙往外噴,#6機(jī)軸承箱上裝有抽油煙管,連接到排油煙風(fēng)機(jī)上,正常運(yùn)行時(shí),軸承箱內(nèi)為微負(fù)壓。#6機(jī)軸承油擋是HD系列復(fù)合油擋,雖然在安裝時(shí)把間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn),但機(jī)組運(yùn)行后因與轉(zhuǎn)子摩擦,油擋間隙會(huì)漸漸增大,從軸封漏出的蒸汽會(huì)被大量吸進(jìn)軸承箱內(nèi),凝結(jié)成水,這就是造成透平油含水量長(zhǎng)期超標(biāo)的原因。

  表2  #6機(jī)組各軸承箱內(nèi)負(fù)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(nèi)是微負(fù)壓,油還是很容易順著竄動(dòng)的轉(zhuǎn)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(guān)鍵點(diǎn)在于油擋間隙大,不能阻止蒸汽進(jìn)入軸承箱內(nèi),同時(shí)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(jié)構(gòu)與梳齒型油擋相仿(如圖二),它比傳統(tǒng)的梳齒型油擋中間多了一道干凈的壓縮空氣氣環(huán),具有一定壓力的壓縮空氣從油擋側(cè)面進(jìn)入油擋銅齒中間的氣室,然后沿著轉(zhuǎn)子和銅齒之間的間隙向兩側(cè)流動(dòng),當(dāng)氣體向軸承箱內(nèi)側(cè)流動(dòng)時(shí)就阻止了軸承箱里面的油霧滲漏到外面;氣體向外側(cè)流動(dòng)時(shí)可以阻止外面的蒸汽被吸入軸承箱。有效地阻止了蒸汽進(jìn)入軸承箱使油中帶水,也阻止了油從油擋間隙中漏出。當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)行到3000RPM時(shí),氣室里面的氣體壓力會(huì)升高,所以在調(diào)整氣室壓力時(shí)應(yīng)考慮到運(yùn)行后的氣室壓力。如果空氣壓力過大會(huì)使軸承箱內(nèi)氣壓變?yōu)檎?,可能使油擋漏油,壓力過低則可能吸入蒸汽或雜質(zhì)。當(dāng)壓縮空氣供給出現(xiàn)故障壓力為零時(shí),氣密封油擋恢復(fù)到梳齒型油擋繼續(xù)工作。從氣密封油擋的原理可以看出有以下優(yōu)點(diǎn):首先它與梳齒型油擋一樣與轉(zhuǎn)子不接觸,不影響轉(zhuǎn)子振動(dòng),不會(huì)磨損轉(zhuǎn)子;其次通過氣室里的氣環(huán)相當(dāng)于浮動(dòng)油擋的接觸材料起密封作用但又不發(fā)生摩擦;第三由于油擋銅齒間隙是可調(diào)整的,這使得它的使用壽命比傳統(tǒng)梳齒油擋和浮動(dòng)油擋長(zhǎng)。

  圖2

 
  在使用過程中需要注意:
 ?。ㄒ唬┰谕度霛?rùn)滑油前,先投入抽油煙風(fēng)機(jī),軸承箱內(nèi)形成微負(fù)壓后再開啟壓縮空氣總閥往油擋供氣;
 ?。ǘ┰谕粋€(gè)軸承箱內(nèi)的兩個(gè)油擋,進(jìn)氣壓力必須相等;
 ?。ㄈ┹S承箱必須保持密閉,特別注意熱工測(cè)點(diǎn)的密封。

  圖3 改造前后汽輪機(jī)油中帶水情況對(duì)比

  #6機(jī)汽輪機(jī)油含水量h(mg/L)(改造前)

  #6機(jī)汽輪機(jī)油含水量h(mg/L)(改造后)
 
  4  結(jié)束語(yǔ)
  黃埔電廠#6機(jī)組油擋改造后,從汽輪機(jī)油中帶水情況來看,汽輪機(jī)油中含水量不超過100mg/L,完全符合機(jī)組運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)組運(yùn)行過程中也沒有出現(xiàn)油擋漏油現(xiàn)象,也解決了油擋漏油問題。由此可見通過油擋改造對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行,防止油質(zhì)乳化,防止汽輪機(jī)著火等等具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
  5  參考文獻(xiàn)
   [1] 汽輪機(jī)油中帶水原因分析及解決方案 才雷 《四川電力技術(shù)》2003年 3期.
   [2] 汽輪機(jī)油擋滲漏油的原因及防范措施 耿軍 《電力安全維護(hù)》2003年 5期.