发电厂汽轮机轴瓦温度TSI元件引出线渗油创新治理.pdf

2023年第1 期（总第30 1 期）doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2023.01.001应用能源技术1发电厂汽轮机轴瓦温度 TSI元件引出线渗油创新治理李永军，李建荣（江苏新海发电有限公司，江苏连云港2 2 2 0 2 3）摘要：对于发电厂汽轮机本体轴瓦温度 TSI元件均存在不同程度引出线及出线孔渗油或漏油现象，此类元件多数参与机组重要保护系统，运行期间处理起来不仅危险性很大并且很难根治。这种情况是火力发电厂普遍存在的老大难问题，需要我们开拓思路,技术创新，以一种新型穿线密封技术有效解决元件虹吸现象和出线渗漏等问题。关键词：轴瓦温度ITSI元件；渗漏；穿线密封；技术创新中图分类号：TK263.6Innovative Management of Oil Seepage in the Turbine ShaftBearing Temperature ITSI Element Lead-out Line in Power Plant(Jiangsu Xinhai Power Generation Co.,Ltd.,Lianyungang 222023,China)Abstract:For the turbine shaft bearing temperature TSI element in power plants,there is aphenomenon of varying degrees of oil seepage or leakage in the lead-out lines and exit holes.Most ofthese components are involved in crucial protection systems of the unit.Dealing with these issuesduring operation is not only highly dangerous but also difficult to completely cure.This is achallenging problem widely faced by thermal power plants,requiring us to explore new ideas andemploy technical innovations.A novel threading seal technology is proposed to effectively addressissues such as component siphoning and leakage in lead-out lines.Key words:shaft bearing temperature I TSI element;leakage;threading seal;technical innovation0引言汽轮机轴承测温元件的渗漏点就多达十几点，公司2 1 0 0 0 MW超超临界燃煤机组，汽轮机采用上海汽轮机厂产品，汽动给水泵采用东方汽轮机厂小汽轮机，轴瓦温度元件、TSI传感器等元件均由原汽轮机厂提供，机组在运行期间经常出现延伸电缆等元件及出线孔渗油现象,虽然每天通过维护人员对现场渗油地方进行擦拭，但不能从根本上解决渗油问题。轴瓦温度等元件的渗油导致如下后果：收稿日期：2 0 2 2 1 0 1 6 修订日期：2 0 2 2-1 1-2 7作者简介：李永军（1 9 7 5），男，本科，工程师,研究方向为热控自动化。文献标志码：ALI Yongjun,LI Jianrong文章编号：1 0 0 9-32 30(2 0 2 3)0 1-0 0 0 1-0 4(1)渗油严重影响文明生产状况,单台机组(2)给机组正常运行带来隐患，渗漏严重时可能造成火灾风险。(3)润滑油沿着导线渗入接线盒内端子排上，在长期高温环境下，加速了端子排的老化脆裂，进而导致接触不良，出现温度、振动等信号的波动或异常，存在严重的机组保护误动风险。从机组运行安全可靠性来讲，解决元件爬油、渗油问题迫在眉睫。21爬油、渗油问题原因分析百万机组单台汽轮机轴承箱缸内热工测点共56个,其中前箱和2 6 瓦处轴承箱引线出线管设计不合理，测点轴承箱出线处渗油现象突出。前箱1 7 个测点引出线，含7 个前置器全部密集的排布在一个小接线箱内,机组运行期间一旦测点故障，检查处理时需将汽轮机振动、胀差、瓦温、转速等多项重要保护全部退出，安全风险极大。机头前箱内的温度、DEH转速和TSI传感器及其尾部引线，穿过汽轮机轴承箱壁时未分开，仅靠在穿缸弯头处通过涂抹蓝胶防止润滑油渗漏，效果较差。2-3瓦轴承箱出线孔开孔位置偏低、4-6瓦轴承箱出线孔过细、5瓦出线孔出线位置设置不合理、8 瓦温度元件出线口密封难度大。目前各出线孔出线密封方式普遍存在渗油滴油现象,且易造成测点引线之间受力碰磨,机组运行至今已发生过多次测点引线磨损、断裂情况。温度元件为端面热电偶，安装于各轴承瓦块上，延伸线布置于轴承箱中,通过轴承箱出线孔引至中间接线盒，在机组正常运行过程中因轴承箱中不断流动着润滑油，导致各个瓦温元件不同程度存在爬油、渗油现象。渗油问题结合现场情况来看，主要存在以下两个方面原因：（1）通过汽轮机轴瓦温度、TSI引线线芯发生虹吸现象导致渗油；（2）通过汽轮机缸壁轴瓦温度、TSI元件引出线孔向机外渗油。2创新治理方案传统治理渗油的方法主要通过更换旧的温度、TSI元件延缓温度元件虹吸现象的发生，通过涂抹汽轮机密封胶解决引出线孔渗漏问题。但成效不大，经过一段时间后渗油现象依然复现，无法根治,如图1 所示。（1）采用新型配置防阻油引线的温度、TSI元件解决线芯虹吸爬油问题。应用能源技术出线孔没有有效封堵引线前端采用蓝胶封堵通过充分分析和研究,开发一种实用新型防阻油引线,将其与温度元件有效结合起来,形成新型具有防阻油性能的温度元件，有效解决解决引线渗油问题。具体做法是在温度元件上引线上设计阻油套管，在内部芯线与金属外套管之间注入环氧树脂，形成固化密封状线段，在外层设置不锈钢材质套管加持固定，阻断油路，隔断虹吸通道，彻底杜绝引线爬油现象。如图2 所示。引线后端密封图2(2采用新型防阻油穿线装置解决润滑油通过引线出线孔向机外渗油问题。对我厂汽轮机前箱、#2#6 瓦热工测点，采用新型防阻油穿线装置予以优化改造。新型防阻油穿线装置为法兰式管板多孔卡套密封，每个卡套引出一组导线，实现密封避免互相碰磨和漏油，从而杜绝火灾隐患，并保护热控测点引出线电缆。将前箱处接线盒更换为2 个较大接线盒，并前置器和测点引线分类排布，从而改善接线盒内环境、方便测点检查。极大程度上减少测点故障率，提高汽轮机重要保护和监视参数可靠性。穿缸密封法兰及卡套螺丝示意图如图3所示。轴承箱内温度元件、DEH转速、TSI测点等电缆线的引出轴承箱采用5段密封方式：2023年第1 期（总第30 1 期）图12023年第1 期（总第30 1 期）出线盒一密封垫一管板密封垫卡套压紧帽螺丝平垫密封圈轴承箱壁密封垫卡套螺丝卡套卡套压紧帽卡套螺丝配件管板压紧螺丝管板压紧螺丝5孔式卡套螺丝6孔式卡套螺丝分布示意图分布示意图业?单穿线防阻油装置图3第1 段：出线盒颈管内密封垫；第2 段：出线盒颈管外密封圈；第3段：管板密封圈；第4段：卡套螺丝根部密封圈；第5段：密封卡套。其中：第1 段与第2 段构成双重密封，确保出线盒外部不漏油；第3段为管板密封圈确保管板安装不漏油；第4段为卡套螺丝密封圈，确保卡套螺丝不外漏油；第5段为密封卡套，采用开口形式便于安装。应用能源技术汽轮机穿轴承箱改造测点法兰与接线箱分管板压紧螺丝配清单,见表1。表1序号1汽机零转速（转速输人）2汽机转速（ETS超速保护转速1）密封圈8孔式卡套螺丝分布示意图3?多穿线防阻油装置3穿缸法接线箱测点名称安装位置兰标号标号前箱1前箱13汽机转速（ETS超速保护转速2）前箱4汽机转速（ETS超速保护转速3）前箱5汽机转速（DEH转速输人1）6汽机转速（DEH转速输人2)7汽机转速(DEH转速输入3）8机头转速9汽机鉴相10汽机鉴相（功角测量）11汽机偏心率12汽轮机#1 轴振(X向）13汽轮机#1 轴振（Y向）14高压缸胀差15备用孔16#1轴承金属瓦块温度117#1轴承金属瓦块温度218#1轴承排油温度19汽轮机#2 轴振(X向）20汽轮机#2 轴振（Y向）21#2轴承金属瓦块温度122#2轴承金属瓦块温度223#2轴承排油温度24轴向位移125轴向位移226正向工作推力瓦温度127正向工作推力瓦温度228正向工作推力瓦温度329正向工作推力瓦温度430反向工作推力瓦温度131反向工作推力瓦温度232反向工作推力瓦温度333反向工作推力瓦温度434备用孔35推力瓦轴承排油温度36推力瓦轴承回油温度37汽轮机3轴振(X向）38汽轮机#3轴振(Y向）39#3轴承金属瓦块温度140#3轴承金属瓦块温度241#轴承排油温度42汽轮机#4轴振(X向)43汽轮机#4轴振（Y向）111111前箱3前箱3前箱3前箱3前箱1前箱3前箱2前箱2前箱2前箱2前箱2前箱3前箱3前箱3#2瓦轴承箱4#2瓦轴承箱4#2瓦轴承箱4#2瓦轴承箱4#2瓦轴承箱4推力轴承箱5推力轴承箱5推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱6推力轴承箱5推力轴承箱5推力轴承箱5#3瓦轴承箱7#瓦轴承箱7#瓦轴承箱7#瓦轴承箱7#瓦轴承箱7#4瓦轴承箱8#4瓦轴承箱811112222222223344433444444444433444554续表1序号4445464748495051525354555657583实施效果(1)利用机组检修期间揭汽轮机轴承盖,并对汽轮机轴承箱所有测点接线进行拆除，并做好记录。(2)拆除汽轮机轴承箱原穿缸套管，清除干净便于新型防阻油穿线装置安装。(3)安装法兰式管板多孔卡套，并在颈管内和外、孔板和卡套螺丝根部，加装紫铜密封垫，在紧固颈管螺丝后，分别穿入引线电缆，加人卡套，紧固管板安装螺丝和卡套安装螺丝之后紧固卡套，紧固卡套压紧帽螺丝。（4）为控制成本，原则上继续使用原有温度元件，对温度元件进行检查，如有故障或绝缘皮破损，尤其对已出现虹吸渗油情况的的元件，一律采用新型带有阻油功能的温度元件进行替换。(5)对带金属外铠的TSI测点延长线穿缸部分须对外铠进行处理防护，防止外铠刮伤延长电缆。（6）将前箱处接线盒更换为2 个较大接线盒，并将前置器和测点引线分类排布。(7)对改造后测点进行检查，确认所有测点阻值、绝缘、电压、外观符合测点安装要求。应用能源技术4新型技术应用及效果分析穿缸法接线箱测点名称安装位置兰标号标号中压缸胀差#4瓦轴承箱8#4轴承金属瓦块温度1#4瓦轴承箱8#4轴承金属瓦块温度2#4瓦轴承箱8#4轴承排油温度#4瓦轴承箱8汽轮机#5轴振(X向）#5瓦轴承箱9汽轮机#5轴振(Y向）#5瓦轴承箱9#5轴承金属瓦块温度1#5瓦轴承箱9#5轴承金属瓦块温度2#5瓦轴承箱9#5轴承排油温度#5瓦轴承箱9低压缸胀差#6瓦轴承箱10汽轮机#6 轴振(X向)#6瓦轴承箱10汽轮机#6 轴振（Y向）#6瓦轴承箱10#6轴承金属瓦块温度1#6瓦轴承箱10#6轴承金属瓦块温度2#6瓦轴承箱10#6轴承排油温度#6瓦轴承箱102023年第1 期（总第30 1 期）利用机组检修期间在百万机组大机和小机轴5瓦上进行优化改造，将温度元件更换为带阻油功6能温度元件,并配套防阻油穿线装置，改造完成后6使用至今没有出现2 种渗漏现象，且现场出线处6整齐美观，受到多方好评。556667778088具体见改造前后对比，如图4所示。改造前改造后1改造后2改造后3图45结束语针对目前火电机组主机、小机轴瓦温度、TSI元件存在虹吸渗油和出缸处渗油问题，我厂采用与浙江瑞杜仪表科技有限公司共同开发的创新技术，在温度元件上加装阻油段元件并配合专业设计的专用密封装置，能够有效的同时密封元件引线及汽轮机缸壁出线孔，彻底解决渗油问题，在实际应用中效果非常明显，此项技术在同类型机组相关问题的解决上可以有广泛的应用前景。参考文献1郭彩芬，万长东，等.机械制造技术.2 版。2刘畅生.传感器简明手册及应用电路：温度传感器，2006-6-1.