汽轮机轴封漏汽引起油质劣化的处理
总第105期电 站 辅 机Vol. 105
2008年6月第2期J un. 2008,No. 2Pow er Station Auxiliary Equipment
文章编号:167220210(2008) 0220034204
汽轮机轴封漏汽引起油质劣化的处理
戴光奋
(连州发电厂, 广东 连州 513400)
摘 要:分析了125MW 汽轮机中压轴封漏汽时, 导致汽轮机油进水, 引起汽轮机油破乳化时间升高的情况。为防止2号机主油箱油质进一步劣化, 避免造成机组被迫停运, 提出了4种调整方案, 经过对比分析, 前2种方案虽然能起到一定的改善作用, 但是效果不是很理想, 而后2种方案效果比较明显, 可有效防止漏出的蒸汽进入润滑油系统, 从而阻止油质劣化。
关键字:轴封; 漏汽; 汽轮机; 油; 乳化; 时间; 劣化; 处理; 中图分类号:TK263. 3+3 文献标识码:B
H andling of the Lubricant Deterioration caused by Steam Leakage
in the Shaft Packing of Turbine
DAI (Lianzhou Power , )
Abstract :Turbine the 125MW turbine because of steam leakage in the shaft packing which of turbine oil demulsification. Four adjustment schemes have been put forward so as to prevent oil in the main oil tank of No. 2turbine from f urther deterioration which will lead to the suspension of the deterioration which will lead to the suspension of the unit forcedly. The first two schemes are not perfect though certain improvement may be taken based on comparison and analysis. The other two schemes are more helpf ul to prevent the leakaged steam f rom getting into the lubricating system.
K ey w ords :shaft packing ; steam leakage ; turbine ; lubricant ; demulsificatim ; time ; deterioration ; handle
1 概述
汽轮机润滑油系统的作用是为机组各轴承提供润滑油, 以便润滑和冷却各轴承, 为调节系统和保护装置提供稳定充足的压力油, 使其正常工作。衡量汽轮机油质的好坏指标, 是运动粘度、酸值、闪点、凝点、破乳化时间、抗氧化安定性、机械杂质、透明度等。若汽轮机油油质劣化, 则油性能和油膜将发生变化, 使润滑效果变差, 容易造成轴承和轴颈的磨损, 进而导致轴瓦乌金熔化损坏, 同时还会使调节系
收稿日期:2007212224 修回日期:2008204214
统中滑阀及套筒等部件严重锈蚀, 造成滑阀卡涩, 降低了调节系统灵敏度, 以致引起机组运行中甩负荷。因此汽轮机油质的好坏直接关系到汽轮机组的正常运行[1]。
2 轴承润滑油油质情况
连州发电厂2号机组于2000年底投入商业运行。2号汽轮机为125MW 、超高压、中间再热、双缸双排汽、单轴、冲动凝汽式、采用高中压合缸、对称通流反向布置。汽轮机轴封系统采用高、中、低压轴封
作者简介:戴光奋(19742) , 男, 工程师, 现从事电站运行方面的技术工作。
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()
进汽、回汽各共用1根母管, 各轴封中间没有阀门可以进行调节。调节保安系统和汽轮机各轴承的供油均来自润滑油系统的32L 2TSA 汽轮机油。
2007年以来,2号机组的汽轮机油质出现变化,
组连续运行了3天后,2号机主油箱油质各项指标值见表2。从表2可见, 降低主油箱和轴承箱的负压, 可以减少通过2号轴承漏入润滑油系统的蒸汽量, 减缓油质的劣化, 但是仍然有蒸汽进入润滑油系统, 因此调整后破乳化时间比调整前只减少了5min , 破乳化时间仍旧不理想。
表2 出口门关小前后的油质指标值
化验时间进行调整前进行调整后
定性水分无无
机械
酸值
运动粘度
(mm/s ) 32. 6132. 9
油质的破乳化时间出现渐渐增加的现象。2007年上半年,2号汽轮机油油质破乳化指标平均值为36. 5min (国家标准为小于60min ) , 其中最高值达到58min , 较2006年平均值23. 5min 增加了13min 左右, 具体油化验数据见表1。该机组汽轮机油破乳化时间较其他3台机组(均小于20min ) 高出很多。破乳化时间越长表明汽轮机油油质劣化越严重, 油的抗乳化能力越差, 越容易发生乳化。一旦发生乳化, 将失去润滑、散热和调速的作用, 这会造成油系统生锈、腐蚀, 轴承润滑时油膜减薄、机组运行将不稳定, 同时, 油动机、危急遮断器等发生卡涩等现象的存在, 也将严重影响机组的安全运行。
表1 2号机汽轮机油化验结果
化验时间
2007. 12007. 22007. 32007. 42007. 52007. 6
破乳化时间(min )
4540
杂质(mgK OH/g ) 无无
0. 140. 13
(2) 在其它运行条件不变的前提下, 提高2号机组轴加真空, 保证轴封回汽通畅。启动2台射水泵将轴封回汽压力由原来的-6kPa 降低到-8kPa 。在不对主油箱进行滤油的条件下, 机组连续运行了3天, 以观察2号机主油箱油质变化情况,2号机汽
轮机油各项指标值见表3。分析表3中的各项数
运动粘度
(mm 2/s ) 33. 3628. 833. 0132. 632. 91
定性水分无无有无无无
机械杂质无无无无无
酸值
(mgK OH/g )
0. 13120. 130. 140. 13
破乳化时间
(min ) 3239373445
据, 6kPa 已经能够满足, 因此不能起到减少轴封, 汽轮机油的各项指标值较之试验前没有明显的效果。
表3 提高真空前后的油质指标值
化验时间进行调整前进行调整后
定性水分无无
机械
酸值
运动粘度
(mm 2/s ) 32. 332. 5
破乳化时间(min )
3939
杂质(mgK OH/g ) 无无
0. 120. 13
通过检查分析2号机组汽轮机油破乳化时间超标, 是由于2号机中压轴封封齿的间隙过大, 轴封蒸汽外漏到2号轴承箱, 通过2号轴承箱的油档进入汽轮机油系统, 从而造成润滑油中进水, 引起汽轮机油油质迅速劣化。
(3) 仍维持运行条件不变, 在2号机中压轴封和2号轴承箱之间加一路压缩空气, 这样会在2号轴
承箱油档处形成一个风幕, 将积聚在2号轴承箱处的蒸汽吹离, 防止蒸汽进入2号轴承箱, 具体安装位置见图1。在不滤油的条件下, 机组连续运行了3天以后,2号机汽轮机油的各项指标见表4。
表4 加一路压缩空气前后的油质指标值
化验时间进行调整前进行调整后
定性水分无无
机械
酸值
运动粘度
(mm 2/s ) 32. 632. 2
3 调整试验
为了防止2号机主油箱油质进一步劣化, 避免造成机组被迫停运, 运行人员总结提出了4种运行方式的调整方案[2][5], 希望通过运行方式的调整达到改善汽轮机油油质的目的。
(1) 在维持其它运行条件不变的情况下, 将2号机主油箱排油烟风机出口门关小到原来的1/4, 降低排油烟风机的出力, 以减小主油箱和2号轴承箱的负压, 从而减少漏入2号轴承箱的蒸汽量, 来观察主油箱油质变化情况。在不进行滤油的条件下, 机
破乳化时间(min )
3927
杂质(mgK OH/g ) 无无
0. 130. 12
由表4可以看出, 破乳化时间降低了12min , 在2号机中压缸轴封和2号轴承箱之间加一路压缩空
气后, 效果非常明显, 可以有效地防止漏出的蒸汽进
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() 手动门进行调整, 可以减少在低负荷时中压缸轴封
图2 加装轴封进汽手动门的位置图
漏出蒸汽量, 减少漏入润滑油系统的蒸汽量。
4 结束语
当汽轮机轴封漏汽, 导致汽轮机油中带水、油质劣化, 而又没有机会对机组进行检修更换轴封情况
图1 压缩空气安装位置和样式图
下, 可以通过运行调整手段进行控制汽轮机油各项指标。
(1) 增加对主油箱底部放水的频率, 将主油箱中的水及时放出。
(2) 及时对汽轮发电机组3) 降低主油箱和轴承箱的负压, 以减少通过轴
入润滑油系统造成油质劣化。
(4) 在其它条件不变的前提下, 降低2号机中压轴封的进汽压力, 观察2号机主油箱油质情况。由于2号机组轴封系统采用高、中、低压轴封进、回汽共用1根母管, 中间没有阀门可以进行调节。要降低中压轴封进汽压力, , 空下降。1阀门进行调节[6][7], 具体安装位置见图2, 由于当机组负荷高于100MW 时, 中压缸漏出的蒸汽压力大于轴封供汽压力。所以该类型机组只能在负荷低于90MW 时, 可以通过该门降低中压轴封进汽压力, 同
承箱漏入润滑油系统的蒸汽。
(4) 当轴封加热器的真空偏低, 影响轴封回汽时, 可以采取提高轴封加热器的真空, 以降低轴封回汽压力, 保证轴封回汽通畅。
(5) 在靠近漏汽轴封轴承箱的油档处增加一路
压缩空气, 在轴承箱的油档处形成一个风幕, 将积聚在轴承箱处的蒸汽吹散, 也可以在轴承箱处采用带压缩空气的油档, 这样就可以有效地防止蒸汽漏入轴承箱中, 降低汽轮机油破乳化时间。
(6) 通过增加一手动门来调整中压轴封的进汽
时又不会影响高压轴封和低压轴封的进汽压力, 这样减少了在低负荷时, 中压轴封向外界的漏汽量, 减少主油箱中的进水量。从而可以使油的破乳化时间大幅减少。利用机组调峰期间机组连续低负荷运行了24h , 以观察2号机主油箱油质变化情况,2号机汽轮机油各项指标值见表5。
表5 调整中压缸轴封进汽压力前后的油质指标值
化验时间进行调整前进行调整后
定性水分无无
机械杂质无无
酸值
(mgK OH/g )
0. 140. 13
压力, 在机组不同的负荷下调整该门的开度, 可以减少机组中压缸轴封漏出蒸汽量, 进而减少漏入润滑油系统的蒸汽量, 从而有效地改善汽轮机油破乳化时间指标。
运动粘度
(mm/s ) 32. 332. 2
破乳化时间(min
)
3723
参考文献:
[1]林万超. 火电厂热系统节能理论[M ].西安:西安交通大学出
由表5可以看出, 通过该手动门调整进汽压力后, 破乳化时间指标得到了有效的改善, 且该指标一直稳定, 因此在2号机中压缸轴封进汽管路上加装
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版社, 1994.
[2]赵伟光, 江敏, 刘焕武. 汽轮机轴封漏汽系统运行方式的优化
[J].东北电力技术, 2004(11) :1-9.
[3]王彤. 引进型300MW 汽轮机轴封系统的改造[J].吉林电力,
2003(4) :45-47.
[4]魏希峰. 600MW 汽轮机轴封系统的缺陷分析及改进措施[J].
()
京:中国电力出版社, 1990.
[6]范永春, 林安飞. 200MW 汽轮机轴封漏汽原因分析及设计改
进[J].沈阳电力高等专科学校学报, 2003, 5(3) :12-14.
[7]刘辉, 郝新艳, 张红莲, 等. 汽轮机汽封系统设计研究[J].汽
电力设备, 2006, 7(5) :73-75.
[5]朝阳发电厂, 西安热工研究院. 20万千瓦汽轮机的运行[M ].北
轮机技术, 2002, 44(3) :159-161.
(上接第33页) 在维持吸热量不变的前提下, 燃料消
耗量减少, 锅炉效率提高。3. 2. 3 其他因素对锅炉效率的影响
实际运行表明, 钢带式排渣机在干式排渣系统中, 锅炉效率除了受冷却风的风温、风量影响之外, 还取决于煤灰特性、灰渣量、锅炉负荷、型式等因素, 需要不断地在具体工程条件下总结、验证[6]。
要求对干式排渣系统的冷却风量进行核算, 必要时
采取其他冷却措施, 如增设其他冷却方式或辅助冷却风处理系统等。
5 结束语
钢带式排渣机结构简单、维护简便, 运行可靠。而且用少量的空气做冷却介质, 结合特殊的炉底排渣、输渣装置, 可避免传统水力排渣出现的问题, 并能将灰渣中继续燃烧所产生的热量被收回再利用。经干式排渣器排出的灰渣, 因未经水解而保持了活性, 也提高灰渣的综合利用价值, 是1种全新的不耗水、无废水排放的现代化的输渣技术。
4 关于提高锅炉效率的一些建议
原有水力等排渣形式设计的结构, 未考虑锅炉
底部冷却风的进入, 干式排渣系统采用空气作为冷却介质, 给锅炉燃烧工况带来一定的影响。为保持锅炉的经济运行, 干式排渣系统的改造应与锅炉燃烧配风调整等紧密结合起来, 改造后, 对一、二次风的配比风等锅炉运行等参数要进行优化试验。
新建电厂, 行设计, ℃, ～℃, 故冷, 可通过合理调整锅炉二次风的进入位置, 在保证锅炉燃烧正常的情况下, 选择合适过量空气系数, 降低锅炉烟气流量, 从而进一步提高锅炉热效率, 充分发挥干式风冷排渣系统在降低能耗方面的优势。
若采用按水力排渣设计的锅炉, 改为配置干式风冷排渣系统, 可通过适当调整二次风量, 提高电站锅炉热效率。为了克服结构形式和运行调整的局限性, 不仅要求按锅炉排渣量对钢带排渣机选型, 而且
:
1, [J].科技
,2006(18) :267-268.
[2]张招宝, 陈涛. 干式排渣系统简介[J].华东电力,2003(4) :63-64.
[3]高文兰. MAC 干式除灰渣技术[J].中国电力,1995(7) :55-57.
[4]Morimasa ICHIDA , Takashi ORIMO TO , Tsuyoshi TANA KA ,
behavior of pulverized coal ash and physical property of dripping slag under high pulverized coal injection operation [J ].ISIJ International ,2001,41(4) :325-332.
[5]丁岩峰, 等. 干除渣技术在伊敏发电厂的设计改造[J].电力设
备,2006(11) :70-72.
[6]陈岩, 等. 干式除渣系统在国产200MW 机组上的应用[J].吉林
电力,2004(6) :41-44.
简讯
上海加快核电设备国产化步伐
近年来, 上海在核电设备国产化方面取得可喜成绩。目前, 已获得价值50亿元的核电设备订单, 产品主要提供秦山核电站、广东岭澳核电站和辽宁红沿河核电站等使用。
目前我国火力发电占90%以上, 核电只占1. 7%。与火电相比, 核电更加清洁、节能。根据国家核电发展规划, 到2020年, 我国将争取把核电运行装机容量从目前的906. 8万千瓦提高到4000万千瓦, 再建成20座核电站, 估计国产核电设备将价值数千亿元左右。
摘自上海动力设备有限公司技术部《信息简讯》第115期
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