C6MW汽輪機(jī)油中進(jìn)水分析
摘 要:C6-3.43/0.49型汽輪機(jī)組,長期存在油質(zhì)惡化、油中進(jìn)水問題。原因有:第三氣室壓力過高;高壓軸封間隙大;前軸承箱油檔的阻檔能力差。在原高壓軸封管路上和新加管路上各加一閥門;更換高壓軸封套及全部氣封齒,嚴(yán)格調(diào)整各段氣封間隙;采用活動(dòng)油檔、減小油檔與轉(zhuǎn)軸間的間隙的措施,取得效果。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī) 油質(zhì) 氣室壓力 高壓軸封間隙
山東光明熱電股份有限公司的1號(hào)C6-3.43/0.49型汽輪機(jī)組,長期存在油質(zhì)惡化、油中進(jìn)水問題。曾多次改進(jìn),但收效甚微。運(yùn)行中機(jī)組軸承回油管的監(jiān)視窗上一直結(jié)有露水,且噴濺在監(jiān)視窗上的油呈乳白色。機(jī)組配有一臺(tái)油凈化器,每天運(yùn)行8h后可放出6kg水。運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)常擺動(dòng),尤其在抽氣運(yùn)行時(shí)更明顯。歷次小修中發(fā)現(xiàn),壓力變換器、錯(cuò)油門、抽動(dòng)機(jī)、主氣門等零部件存在嚴(yán)重的油銹,化驗(yàn)透平油的水分、銹蝕等指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。
1.油中進(jìn)水原因分析
(1)第三氣室壓力過高 1號(hào)機(jī)高壓軸封共有四段,分成三個(gè)氣室。低壓軸封共有三段,分成兩個(gè)氣室。高壓軸封第一氣室的漏氣供除氧器作為加熱蒸氣。第二氣室與后氣封第一氣室用管道連接,在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)用主蒸氣供氣,在供氣量大或高負(fù)荷時(shí),可由拉氣閥排入凝氣器,用以調(diào)節(jié)低壓軸封的出氣量來實(shí)現(xiàn)低壓軸封的密封。高壓軸封第三氣室與低壓軸封第二氣室,均直接由信號(hào)管排向大氣。在運(yùn)行現(xiàn)場滿負(fù)荷或帶抽氣運(yùn)行時(shí),高壓軸封信號(hào)管處明顯有大量蒸氣外漏,擋氣圈處亦有大量高溫蒸氣漏出,顯然第三氣室壓力過高,致使運(yùn)行中氣缸前氣封外漏蒸氣量很大,繼而竄入前軸承箱造成油中進(jìn)水。
(2)高壓軸封間隙大 1號(hào)汽輪機(jī)前后軸封均為J型氣封齒,從汽輪機(jī)前氣缸內(nèi)高壓軸端向外漏出的蒸氣,通過各段氣封的環(huán)形齒隙時(shí),為一個(gè)多級(jí)節(jié)流過程,就該機(jī)組而言,其外漏蒸氣共經(jīng)過62道氣封齒節(jié)流。對(duì)一臺(tái)機(jī)組而言,蒸氣參數(shù)已定,氣流速度取決于齒隙兩側(cè)的壓差,軸封齒越多,每個(gè)齒隙前后壓差越小,流過齒隙的氣流速度越小。因此,減小齒隙即縮小氣封片的徑向間隙,是減少漏氣量的有效途徑。但氣封徑向間隙過小,可能造成摩擦,引起振動(dòng)。制造廠要求前后氣封間隙為0.15-0.20mm,大修時(shí)發(fā)現(xiàn),高、低壓軸封間隙普遍偏大,高壓軸封的個(gè)別氣封齒已完全損壞。
(3)前軸承箱油擋的阻擋能力差 軸承油擋間隙大,對(duì)外界氣體阻擋能力差。使軸承附近的蒸氣經(jīng)軸承油擋竄到軸承腔室內(nèi)冷凝成水。
2.處理措施
在原高壓軸封信號(hào)管路上和新加管路上各加一閥門,使高壓軸封第三段氣室的漏氣,排向低壓加熱器。由于機(jī)組帶有穩(wěn)定的熱負(fù)荷,保證了低壓加熱器內(nèi)始終有足夠的真空度將高壓軸封漏氣吸至低壓加熱器。另外,在所改造管路上加裝壓力表與溫度表,以便運(yùn)行中調(diào)整壓力。當(dāng)負(fù)荷較高、抽氣量較大、高壓軸封漏氣量較大時(shí),可適當(dāng)開大閥門,反之關(guān)小閥門。經(jīng)過摸索,總結(jié)出管路內(nèi)真空度保持在-10~-15kPa時(shí),可完全將高壓軸封漏氣吸入低壓加熱器內(nèi)。此真空度在實(shí)際操作中不能過大或過小,過小則漏氣仍會(huì)進(jìn)入油中,過大則低壓加熱器內(nèi)吸入過多不凝結(jié)氣體,影響凝氣器真空度,進(jìn)一步會(huì)使凝結(jié)水含氧量升高及影響低壓加熱器的換熱效果。
大修中重新更換高壓軸封套及全部氣封齒,嚴(yán)格調(diào)整各段氣封間隙并增加測量點(diǎn),使間隙縮小到制造廠規(guī)定的0.15-0.20mm范圍內(nèi)。
機(jī)組在啟停時(shí)油膜形成前后轉(zhuǎn)子被微微頂高(或放下),在經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速點(diǎn)附近時(shí)的振動(dòng)較大,這與機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子中心軌跡幾乎成橢圓形。這就決定了油擋也要跟蹤轉(zhuǎn)子位置的變化才能保證有效密封。因此,采用先進(jìn)的活動(dòng)油擋,減小油擋與轉(zhuǎn)軸間的間隙,使外界氣體不易滲入。
3.效果
調(diào)節(jié)系統(tǒng)已不再產(chǎn)生異常擺動(dòng),每周透平油專用濾油機(jī)運(yùn)行8h后,只有少量水分。從5個(gè)月后濾油機(jī)完全停用,改為每半月定期從油箱中放水一次。經(jīng)過近半年的運(yùn)行,油質(zhì)分析顯示完全合格,也未發(fā)現(xiàn),由于油質(zhì)問題使調(diào)速系統(tǒng)工作失常、保護(hù)拒動(dòng)現(xiàn)象,表明汽輪機(jī)油中進(jìn)水問題已得到解決。
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