汽輪機(jī)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(jī)潤滑油顆粒度異常，采取停運(yùn)濾油機(jī)，增加軸加風(fēng)機(jī)臺(tái)次、加強(qiáng)對(duì)主油箱底部放水、改變油擋結(jié)構(gòu)等措施，使汽輪機(jī)潤滑油顆粒度異常問題得到了徹底解決。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；潤滑油；顆粒度；水分

1引言

某電廠汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)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(dòng)式、雙缸雙排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽輪機(jī)。2017年1月13日，化驗(yàn)中心在化驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)潤滑油中的顆粒度超標(biāo)，顆粒度為（NAS1638）11級(jí)。接到通知后，機(jī)務(wù)專業(yè)立即投運(yùn)固定式濾油機(jī)和移動(dòng)式濾油機(jī)進(jìn)行濾油，固定式濾油機(jī)的型號(hào)為揚(yáng)中市華能電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的YN-MMB305型離心式油凈化裝置，移動(dòng)式濾油機(jī)為西安熱工研究院生產(chǎn)的QZZ-6系列濾油機(jī)，按照設(shè)備的說明都可以將潤滑油顆粒度降低到（NAS1638）7級(jí)以下，2臺(tái)濾油機(jī)不間斷濾油3天，潤滑油的顆粒度不降反而升高，從（NAS1638）11級(jí)升高到了超量程水平。第10天將移動(dòng)式濾油機(jī)更換1次濾芯，固定式濾油機(jī)清理1次轉(zhuǎn)股，但在接下來的潤滑油顆粒度化驗(yàn)中，結(jié)果仍然是超量程。針對(duì)潤滑油顆粒度超標(biāo)問題，展開專題分析，查找原因進(jìn)行治理。

2原因分析

汽輪機(jī)潤滑油粒度超標(biāo)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(jī)組安裝和沖洗過程中沒有及時(shí)、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(jìn)入油箱帶入油系統(tǒng)，污染油質(zhì)。（3）汽輪機(jī)主油箱排煙風(fēng)機(jī)出口手動(dòng)門開度過大，微小顆粒通過油檔進(jìn)入各軸承箱，進(jìn)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(zhì)。（5）主油箱在正常加油前未進(jìn)行混油試驗(yàn)便加油，新油與舊油不匹配，產(chǎn)生油泥，污染油質(zhì)。（6）新汽輪機(jī)油入廠時(shí)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(biāo)原因的排查

按照上述分析的原因，將原因逐個(gè)排除掉之后，沒有其它辦法只能繼續(xù)進(jìn)行濾油，這樣又堅(jiān)持濾油到第30天，化驗(yàn)結(jié)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(duì)其投影的陰影部分進(jìn)行顆粒度計(jì)數(shù)，油中的微量水分可能會(huì)對(duì)激光光線偏離作用，從而影響顆粒度的分析結(jié)果［3］。根據(jù)水分可能對(duì)潤滑油的顆粒度化驗(yàn)產(chǎn)生影響，對(duì)2017年1~3月份潤滑油顆粒度及水分變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表1所示。通過對(duì)表1的分析，發(fā)現(xiàn)在潤滑油顆粒度超標(biāo)的過程伴隨著潤滑油中水分的不斷升高，有很好的對(duì)應(yīng)性，按照這個(gè)思路，立即處理潤滑油中水分，以排除水分對(duì)顆粒度測(cè)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(yùn)行油凈化裝置。移動(dòng)式濾油機(jī)沒有脫水功能，同時(shí)主油箱底部的放水點(diǎn)取自移動(dòng)式濾油機(jī)入口，決定停用移動(dòng)式濾油機(jī)，每隔4h進(jìn)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(jí)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(jí)水平，潤滑油也恢復(fù)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(jí)水平。說明了潤滑油中的水分干擾了顆粒度的測(cè)量，潤滑油顆粒度超標(biāo)的根源是水分干擾的。按照上述方法，該廠一直堅(jiān)持定期進(jìn)行主油箱底部放水和運(yùn)行油凈化裝置，不啟動(dòng)移動(dòng)式濾油機(jī)，潤滑油中的水分和顆粒度在1個(gè)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(biāo)，同時(shí)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(biāo)。此時(shí)化驗(yàn)潤滑油的破乳化度，已經(jīng)達(dá)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(zhuǎn)移到了治理潤滑油中的水分上。

4潤滑油水分超標(biāo)

4.1潤滑油水分超標(biāo)的危害潤滑油含水如不及時(shí)排出，長時(shí)間乳化會(huì)導(dǎo)致水滴越來越小，一般濾油分離方式很難將其去除。同時(shí)，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(yán)重時(shí)將破壞油膜的形成，有可能燒壞軸承，給設(shè)備造成較大程度的損壞。

4.2潤滑油水分超標(biāo)的原因分析（1）機(jī)組運(yùn)行中軸封汽壓偏高，軸封加熱器冒正壓運(yùn)行，軸封出現(xiàn)冒汽現(xiàn)象，軸承附近處漏汽被吸進(jìn)主油箱內(nèi)，凝結(jié)后進(jìn)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(jìn)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(biāo)的排查

4.3.1軸封系統(tǒng)方面的排查現(xiàn)場對(duì)軸封漏汽情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)高壓軸封處漏汽嚴(yán)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行情況排查本機(jī)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(shí)，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(jī)潤滑油水分超標(biāo)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(jìn)軸承回到主油箱，引起潤滑油中含水嚴(yán)重。

5采取措施

5.1運(yùn)行方面的措施（1）加強(qiáng)對(duì)主油箱底部進(jìn)行放水，在主油箱水分＞80mg/L時(shí)，每4h進(jìn)行1次主油箱底部放水工作。（2）適當(dāng)降低軸封壓力運(yùn)行，控制高壓軸封汽外漏量。通過試驗(yàn)比較，#2機(jī)組軸封壓力14kPa時(shí)，真空嚴(yán)密性會(huì)受到影響，所以將軸封供汽壓力由原來的27kpa降低到20kpa運(yùn)行。（3）維持2臺(tái)軸封加熱器風(fēng)機(jī)運(yùn)行。（4）加強(qiáng)油質(zhì)化驗(yàn)，在潤滑油水分＞50mg/L期間，每天化驗(yàn)#2機(jī)組潤滑油水分，觀察其變化趨勢(shì)。（5）防止?jié)櫥屠溆推鳚B漏而進(jìn)水，保持冷油器冷卻水壓力始終低于潤滑油壓力。（6）加強(qiáng)對(duì)軸承金屬溫度的運(yùn)行監(jiān)視，防止油質(zhì)惡化影響機(jī)組運(yùn)行。

5.2檢修方面的措施（1）在軸封加熱器風(fēng)機(jī)出口處增加新的疏水點(diǎn)和閥門，確保軸封風(fēng)機(jī)出口管道最低處不積水，保證軸封加熱器風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常。（2）在高壓軸封處增加軸流風(fēng)機(jī)，將漏出的蒸汽及時(shí)吹走，減少漏入軸承的蒸汽量。（3）將汽輪機(jī)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(jìn)入到潤滑油中。

6取得的效果

按照上述措施，#2機(jī)組潤滑油水分超標(biāo)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(fù)到了（NAS1638）6級(jí)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(jī)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(jié)束語

（1）潤滑油顆粒度的測(cè)量容易受到水分的干擾，即便潤滑油水分在合格范圍，對(duì)顆粒度測(cè)量結(jié)果的影響較大，運(yùn)行中在測(cè)量潤滑油顆粒度時(shí)，需要測(cè)量水分的大小，以排除水分的影響。（2）機(jī)組在運(yùn)行中很難徹底解決高壓軸封漏汽，通過運(yùn)行措施和臨時(shí)手段措施，可以有效地控制汽輪機(jī)潤滑油水分，為汽輪機(jī)及機(jī)組的安全運(yùn)行提供保障。（3）對(duì)軸封漏汽嚴(yán)重的軸承油擋更換為氣密封油檔，可以徹底解決軸承箱進(jìn)水問題。（4）潤滑油水分長期維持在標(biāo)準(zhǔn)值偏高水平，會(huì)引起破乳化度升高，加速油液乳化。如不及時(shí)降低潤滑油水分含量，將會(huì)使?jié)櫥蛧?yán)重乳化。（5）因潤滑油水分過大引起的破乳化度升高，通過防止外水進(jìn)入油系統(tǒng)，采用濾油設(shè)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(fù)到正常值。（6）應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)高中壓缸軸瓦回油窗進(jìn)行檢查。如有水珠，應(yīng)立即對(duì)潤滑油中水分的含量進(jìn)行化驗(yàn)；發(fā)現(xiàn)升高或者超限，需要及時(shí)進(jìn)行處理。

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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(tuán)檢測(cè)公司