汽动给水泵组润滑油中进水治理.pdf

第 36卷 第 5 期第 36卷 第 5 期 湖南电力湖南电力 HUNAN ELECTRIC POWER2016年 1 0 月2016年 1 0 月 doi:10. 3969/j. issn. 1008-0198. 2016. 05. 026 汽动给水泵组润滑油中进水治理 文亚希文亚希 (湖南华电长沙发电有限公司，湖 南 长 沙 410203) 摘 要摘 要 ：某电厂600 MW汽轮发电机组配套汽动给水泵组润滑油中长期进水，严重影响 设备安全运行。通过对小汽轮机轴封、油挡及汽泵机械密封、油挡进行调整改造，优化 运行方式，解决了给水泵汽轮机组润滑油中进水的问题。 关键词关键词：汽动给水泵；油中进水；轴封漏汽；汽泵密封水 中图分类号中图分类号：TM621.7 文献标志码文献标志码：B 文章编号文章编号：1008-0198(2016)05-0092-03 Water inflow control in the lubricating oil of steam feed pump W EN Yaxi (Huadian Power Com pany Lim ited of Changsha, Changsha 410203, China) Abstract ： The 600 M W steam turbin e gen erator un it in a pow er plan t is m atch ed w ith th e steam supply pum p, w hich has w ater for a lon g period , an d seriously affects th e safe op eration of th e equipm ent. T hrough th e adjustm en t an d tran sform ation of th e sm all steam turbin e sh aft seal, oil block, steam p um p m echanical seal, an d oil blocking th e op eration m od e is optim ized, an d th e p roblem of feedw ater p um p steam tu rbin e lubricating oil in w ater is solved. Key words： steam feedw ater pum p； oil inlet; gland steam leakage; sealing w ater steam p u m p 1设备进水状况 某 厂 2 台东方汽轮机厂生产的N600-24.2/ 566/566型 600MW超临界中间再热汽轮机，单台 机配置2 台 50%B-MCR汽 动给水栗（ 以下简称汽 栗） ，给水栗汽轮机（ 以下简称小机）为东方汽轮 机厂生产的G10. 4-1. 12型单轴单缸汽轮机，给水 栗 为 Sulzei生产的HPT300-340-27/6S 型具有整抽 式芯苞设计的多级离心栗，汽 动 给 水 栗 组 （ 汽栗 及小机）都采用滑动式轴承，润滑油通过同一台 油栗从油箱中抽油供给。在运行中，汽动给水栗组 润滑油长期存在油中进水情况，最严重时微水含量 达 到 7 000 mg/l，远远超过标准要求的100 mg ， 油质变差影响润滑效果，造成烧瓦，给机组的安全 和经济运行带来了极大的隐患和影响 1-2 。 2原因分析 2 . 1 油箱排烟风机出口管道返水2 . 1 油箱排烟风机出口管道返水 为使润滑油回油顺畅，在油箱顶部安装排烟风 收稿日期收稿日期：2016-06-05 改回日期改回日期：2016-07-07 机对润滑油回油系统抽空气来保证回油系统处于微 负压状态，排烟风机出口管道从油箱顶部直达汽机 房顶部，出口在室外。对排烟管道进行检查，管道 完整无破损，油烟通过弯头水平排出，雨水难以飘 人。因此，可以排除雨水沿油箱排烟风管进人油 箱中。 2. 2润滑油冷却器冷却水进入润滑油中2. 2润滑油冷却器冷却水进入润滑油中 汽动给水栗组润滑油系统有2 台 冷 油 器 （ 一 用一备） ，通过切换阀进行切换，油侧为交流油栗 出口来油，压力为0.7 MPa，水侧为开式冷却水, 压力为0. 3 MPa，2 台冷油器油侧通过联络管相连, 油侧压力均高于水侧，运行中冷却水无法漏至润滑 油中。停机期间对冷油器进行清洗，并进行打压查 漏 ，压力均能维持稳定，可以确定冷油器管束未破 裂 ，水没有漏至润滑油中。 2. 3给水泵汽轮机轴封蒸汽进入小机轴承箱2. 3给水泵汽轮机轴封蒸汽进入小机轴承箱 小机轴封蒸汽取自主汽轮机轴封母管，设计压 力 0.04 0.09 MPa，温 度 为 120170丈 ，运行中 小机轴承箱内上部无油区为负压，小机轴封漏汽 92 92 第 36 卷 第 5 期第 36 卷 第 5 期文亚希：汽动给水泵组润滑油中进水治理文亚希：汽动给水泵组润滑油中进水治理2016年 10 月2016年 10 月 时，蒸汽通过轴封与轴承箱间的间隙被负压抽至轴 承箱中。在小机的回油管道上装有视察窗，当轴封 压力调至80 kPa以上时，小机前轴承箱回油视察 窗出现水珠，润滑油中进水明显增大，可以判定轴 封蒸汽漏入轴承箱是油中进水的主要原因之一。 2 . 4 汽动给水泵密封水进入汽泵轴承箱2 . 4 汽动给水泵密封水进入汽泵轴承箱 汽泵轴端密封为金属迷宫式非接触式动密封， 密封轴套为光滑轴套，仅通过密封衬套上螺旋纹逐 级节流降压进行密封，泵内给水温度在180 C 左 右 ，在汽泵轴端密封内有来自凝结水的密封水，压 力为2. 3 MPa左右，温度为30 C ，起到密封、冷 却、润滑的作用，密封水进入轴端密封后沿轴分相 反两路通过迷宫密封降压后进行回收，往泵内方向 窜的密封水回收至汽泵前置泵入口，往泵外窜的密 封水则回收至凝汽器，如图1 所示 3 。当密封水不 能全部回收时，通过轴端密封内漏至泵与轴承座之 间的腔室，然后从腔室下部排污孔排出；润滑油箱 顶部排烟风机不停抽油箱内烟气，润滑油回油系统 包括轴承箱内为负压，泄漏至中间腔室的密封水穿 过油挡进入轴承箱中。通过观察，腔室内漏水量增 大时，润滑油中进水增多，可以确定汽泵密封水进 入轴承箱是油中进水的主要原因之一。 3治理对策 3.1给水泵汽轮机轴封蒸汽进入小机轴承箱3.1给水泵汽轮机轴封蒸汽进入小机轴承箱 在 2012年 3 月 至 11月期间，分别对1 号机组 1，2 号 小 机 轴 封 （ 同一汽源）及油中进水情况 (油中含水时一直在用真空滤油机漏水）进行了统 计 ，见 表 1 一2。 对小机轴封进行调整和长期观察，为防止小机 轴封蒸汽漏至润滑油中，主要开展了如下工作： 1 ) 调整小机轴承箱内油挡间隙在设计值以 内。内油挡为铜质梳齿型油挡，当铜齿被磨损后油 挡间隙增大，重新镶嵌铜齿调整间隙到设计值。从 表 1 中可以看出，内油挡间隙调小后，小机油中进 水情况得到明显改善。 表 1 1 号小机轴封及油中进水情况表 1 1 号小机轴封及油中进水情况 时 间时 间 高 压 轴 封高 压 轴 封 压 力 /压 力 /kPa 前 箱 轴 承 室前 箱 轴 承 室 回 油 视 察 窗回 油 视 察 窗 油 箱 取 样油 箱 取 样 口 油 质口 油 质 化 学 取 样化 学 取 样 化 验 结 果化 验 结 果 03-15 至 至 03-237583有 水 珠有 水 珠水 量 很 多水 量 很 多含 水 高含 水 高 03-23 至 至 05-21 小修停运小修停运， 调 小调 小 轴承室内油挡进行调整轴承室内油挡进行调整， 间 隙间 隙 05-21 至 至 09-186070无 水 珠无 水 珠无 水 分无 水 分合 格合 格 09-18 至 至 09-267791无 水 珠无 水 珠无 水 分无 水 分合 格合 格 09-26 至 至 10-096777无 水 珠无 水 珠无 水 分无 水 分合 格合 格 10-09 至 至 10-226171无 水 珠无 水 珠无 水 分无 水 分合 格合 格 10-22 至 至 10-29 停机停机。 停运时汽泵密封水排凝汽器回水未及停运时汽泵密封水排凝汽器回水未及 时切换至排地沟时切换至排地沟， 小机油箱大量进水小机油箱大量进水， 油 位油 位 升高升高200 m m 全为进水全为进水。 后 从 取 样 口 排 水 并 滤后 从 取 样 口 排 水 并 滤 油油， 水分未全部滤出水分未全部滤出。 10-29 至 至 11-076871无 水 珠无 水 珠看不出水分含水偏低看不出水分含水偏低 注注： 汽 泵 泵 体 与 轴 承 箱 中 间 腔 室 无 漏 水汽 泵 泵 体 与 轴 承 箱 中 间 腔 室 无 漏 水 表 2表 22 号小机轴封及油中进水情况2 号小机轴封及油中进水情况 时 间时 间 高 压 轴 封高 压 轴 封 压 /压 /kPa 前 箱 轴 承 室前 箱 轴 承 室 回 油 视 察 窗回 油 视 察 窗 油 箱 取 样油 箱 取 样 口 油 质口 油 质 化 学 取 样化 学 取 样 化 验 结 果化 验 结 果 03-15 至 至 03-237583有 水 珠有 水 珠水 量 很 多水 量 很 多含 水 高含 水 高 03-23 至 至 05-21 小修停运小修停运， 轴承室内油挡进行测量轴承室内油挡进行测量，比 标 准比 标 准 要求稍微偏大要求稍微偏大， 未 作 调 整未 作 调 整 05-21 至 至 09-186070无 水 珠无 水 珠无 水 分无 水 分合 格合 格 09-18 至 至 09-267791有 水 珠有 水 珠水 量 很 多水 量 很 多含 水 高含 水 高 09-26 至 至 10-096777有 水 珠有 水 珠 可 看 出 油 中可 看 出 油 中 含 少 量 水含 少 量 水 含 水 偏 高含 水 偏 高 10-09 至 至 10-226171无 水 珠无 水 珠看 不 出 水 分 含 水 偏 低看 不 出 水 分 含 水 偏 低 10-22 至 至 10-29停 机停 机 10-29 至 至 11-076871无 水 珠无 水 珠看 不 出 水 分 含 水 偏 低看 不 出 水 分 含 水 偏 低 注： 汽 泵 泵 体 与 轴 承 箱 中 间 腔 室 中 量 漏 水注： 汽 泵 泵 体 与 轴 承 箱 中 间 腔 室 中 量 漏 水 2 ) 调整控制小机高压轴封压力在60 70 kPa 之间。由于小机轴封蒸汽取自主汽轮机轴封母管， 因此通过控制主机轴封压力来实现对小机轴封压力 的调节，轴封设计压力为40 90 kPa。考虑到长期 进行试验及基于轴封压力过低会影响主机真空 (本机轴封压力低于60 kPa时，会影响到凝汽器的 真空度 4 ） ，将轴封压力控制在70 kPa以下，润滑 油中基本无进水。 3 ) 调整改造小机轴封。在大修中把小机轴封 由梳齿型改为蜂窝型，汽封间隙调整至设计范围 93 93 第 36卷 第 5 期第 36卷 第 5 期湖南电力湖南电力2016年 1 0 月2016年 1 0 月 (0.20 0.45 mm) 的最小值，通过更好的节流降 压轴封，密封效果得到改善，进一步降低了轴封蒸 汽泄漏量。 4 ) 清理保温层。整改小机前轴承箱与轴封间 保温层，严防轴封处蒸汽积聚在保温层后流人轴承 箱内。 5 ) 在小机轴承箱与轴封间用压缩空气对吹。 从压缩空气母管上增加DN10管道至小机轴承箱与 轴封间腔室底部，管道上增加截止阀，在机组运行 中打开截止阀吹压缩空气，把轴封漏汽吹走，防止 蒸汽进人轴承箱内。该厂有一台小机在运行时润滑 油中出现持续大量进水，调整运行参数效果不大, 运行中无法调整设备间隙，通过在小机轴承箱与轴 封间增加压缩空气对吹后，润滑油中进水得到 缓解。 3. 2汽动给水泵密封水进入汽泵轴承箱3. 2汽动给水泵密封水进入汽泵轴承箱 给水栗内给水温度180 T； ，密封水供水温度 30丈 ，给水从栗内漏人密封水的水量增大时，密 封水回水温度升高，水量增大，进出口差压增大, 回水越不畅，密封水沿轴封漏出量增加。运行中通 过调整密封水回水温度来控制密封水供水门的开 度 ，调节密封水供水量减小密封水差压，保证密封 水回水的畅通，防止漏至轴封与轴承室中间腔室。 治理汽栗密封水进人轴承箱润滑油主要开展以下 工作： 1 ) 调高给水栗密封水回水温度（ 控制在报警 温度70丈以内） ，控制密封水进出口差压在0 50 kPa之间。给水栗内给水总是会有部分漏人密封水 中，密封水温度比给水温度低，调高密封水回水温 度 ，密封水供水门自动调小减小进水量，减小轴端 密封内密封水量，压差减小保证回水畅通。通过长 期进行跟踪观察，把密封水压差控制在0 5 0 kPa 之间时，给水栗密封水泄漏量很小。 2 ) 给水栗轴端密封由金属迷宫式密封改造为 螺旋迷宫式密封。给水栗可通过控制密封水回水温 度调节密封水供水量，但回水温度高报警值为70 丈 ，当给水泄漏至密封水量很大时，无法把密封水 压差控制在0 50kPa内。 给水栗轴端密封为金属迷宫式非接触式动密 封 ，密封轴套为光滑轴套，通过在轴套上加工出螺 纹 ，工作时泄漏的液体充满螺纹和壳体所包含的空 间，形 成 “ 液体螺母” ，轴套上螺纹的方向使“ 液 体螺母”在轴旋转时产生轴向运动，促使密封水 不断地返回给水栗栗体内，大大减小了给水的漏水 量 ，再通过调整回水温度从而实现密封的目的 5 。 轴套改造后密封水压差得到控制，现场观察轴封与 轴承室中间腔室，几乎无密封水漏水情况。 3 ) 调整汽栗轴承箱油挡间隙。给水栗轴承箱 油挡采用旋转式浮动油挡，定期对油挡进行测量检 查 ，对磨损的油挡及时进行更换。 4结束语 多数电厂都存在汽动给水栗组润滑油中进水问 题 ，含水润滑油进人汽动给水栗组轴瓦，可能导致 轴颈处无法形成油膜，造成烧瓦，也可导致润滑油 乳化变质，影响润滑效果，损害设备。文中通过逐 步分析排查问题，持续开展工作，解决了汽动给水 栗组润滑油中进水情况，润滑油中微水含量一直保 持 在 100 mg以下的合格范围内。在防治小机油 中进水的工作中，一方面要从设备着手，改进构 件 ，优化结构，严控检修质量，抓住每个细节；另 一方面，完善运行规程，调整好运行参数，加强巡 视检查，确保设备正常稳定。 参考文献参考文献 1中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局， 中 国 国家标准 化管理委员会.电厂运行中汽轮机油质量： G B/T75962008 S .北京： 中国标准 出 版 社 ， 2008. 2王殿武.汽轮机设备检修 M . 2005: 355-388. 3上海电力修造总厂有限公司.H PT300-340-6S /27A型 锅 炉 给 水泵安装、运行说明书 Z . 2005.北京：中国电力出版 社， 2005. 4 李士平， 包胜治， 袁里军， 等 .600 MW集控辅机运行规程 (第三版） Z .湖南华电长沙发电有限公司， 2008. 5 杨诗成， 王喜魁.泵与风机（ 第三版） M .北京： 中 国 电 力 出版社， 2007. 作者简介作者简介 文亚希（ 1988),男， 学士， 助理工程师， 主要从事汽机设备管理 工作。 94 94