汽轮机润滑油系统的常见故障和原因探究

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电业》2020年10期   作者:  陈太贵
[导读] 随着电力行业的快速发展,对设备的精细化要求也越来越高,汽轮机润滑油系统在火电厂运行中起到了辅助作用,
        摘要:随着电力行业的快速发展,对设备的精细化要求也越来越高,汽轮机润滑油系统在火电厂运行中起到了辅助作用,为稳定电力运行提供充分的保障,汽轮机润滑油主要功能是润滑、密封和冷却,是汽轮机的重要部分,通过润滑油系统的稳定运行,全面确保汽轮机的稳定,对整机组运转起到了积极推动。
        关键词:汽轮机;润滑油系统;故障;原因
        1润滑油系统简介
        汽轮机润滑油系统主要是为汽轮发电机组各轴承提供数量足够、温度合适的润滑油,系统包括主油箱、主油泵、射油器、辅助油泵、直流油泵、冷油器、滤油器、除油雾装置、净油装置等设备,还包括阀门、管道、节流孔板、表计、控制装置等设施,轴承与主油箱之间的连接管道采用套装管方式。机组启动及停机阶段以辅助油泵向各轴承供给润滑油,全速后改由主油泵供油。主油泵出口的高压油通过射油器,吸入主油箱内的润滑油,经射油器出口的逆止阀,并入到辅助油泵出口母管。出口母管分成两路,一路润滑油供应到主油泵进口,一路经冷油器及滤油器后供给汽轮发电机组各轴承。
        2汽轮机润滑油系统的常见故障和原因
        2.1油温过高
        汽轮机运行时,一定要全面控制好油温,而在实际运行过程中,受油温影响出现的故障也较为频繁,润滑油系统温度高的成因较复杂,主要和润滑油功能有直接关系。润滑油的主要功能是对轴承进行润滑,同时,也对降低轴承温度产生作用。汽轮机运行过程中油温高,那么就会直接降低油膜承载力,高温润滑油和轴承面就会出现干摩擦,导致设备损坏,如果长期运行,就会不断摩擦,油质下降,影响到设备的运行。从技术标准看,300MW凝气式机组运行时,冷油气出口的温度保持43℃-49℃间,轴承回油温度要小于71℃。产生这些问题的成因主要是:冷油器出现的污垢、堵管的现象、设计存在问题,设计不符合标准,就会形成面积不足的情况,冷油器析出空气时不能够保证及时冷却。汽轮机冷油器故障是最为主要的故障,必须要及时发现与排除,全面保证设备的安全稳定运行。整体看,故障是润滑油系统所使用的冷油器不标准,对高温回油降温不及时,设备长期运行内部就会产生污垢,导致相关的管路阻塞,影响了设备的冷却功能,设备受热面越小则润滑油温度就会越高。冷却水温度没有自动设计,在运行时,往往也无法满足冷却的需要,油温故障对季节较为敏感,特别是夏季温度高时,其冷却效果就会不好。
        2.2油压问题
        汽轮机运行时,对润滑油油压有直接关系,需要全面合理进行控制,保证油压合理性,通常,润滑油油压的设定需要和机组参数一致,才能确保油压稳定,维护系统正常运转。如果油压过低,不足以支持系统运行,就不能全面建立轴颈与轴瓦间油膜,部件运行时,则会导致部件的干摩,造成部件损坏。油压过高,还会出现漏油的情况,造成设备起火。在实际设备运行时,油压问题是多见的,需要合理处理,避免出现油压不稳定的现象,保证汽轮机润滑油系统正常运行。油压问题原因很多:系统的设计不符合标准,射油器性能不能与设备相匹配、零件性能不标准;汽轮机润滑系统油泵也是主要部件,出口逆止阀面积不合理,就会造成油压瞬间升高或者降低,油泵产生气体,直接出现系统运行的故障;交直流油泵故障和油泄漏润也是造成油压低的影响因素。射油器作为主要的部件,其故障也是主要的因素,射油器不稳定,供油液就不充足,主油泵就无法正常工作,对设备就起不到润滑作用,润滑油系统也会产生损坏。


        3汽轮机润滑油系统管理措施
        3.1加强制造,安装过程的质量监督,做好基建全过程管理,控制和最大限度地减少设备内部的固有污染物。加强对设备质量的监造和现场设备的解体、检修和清扫,这是搞好油系统清洁度的物质基础。其次,要严格按照要求进行选材与配制油管道加工工艺严格按规定执行搞好焊接质量。管道配制后要做好清洁和防腐工作。在系统安装结束,投运之前认真制订切实可行的油冲洗和循环方案、扎实地做好油冲洗和循环工作。在取样、传送、化验各环节严格执行检验标准,不得有随意性。最后关键一环应严把检验标准关,不得以任何借口降低标准。
        3.2加强运行管理,防止运行中外界侵入的污染物,最大限度的减少内部生成的污染物。在设备运行中外界侵入的污染物主要是水蒸汽、空气及其夹带入的尘埃。它们主要是通过轴承的轴封和没封闭的油箱而侵入系统的。①众所周知,汽轮机轴承的轴封都是与汽轮机端部汽封临近,若设计、安装或调整不当,汽轮机端部汽封送汽过大或外档汽封轴吸能力过小,多余的蒸汽将从轴端冒出。而一般轴承都保持微负压运行,这部分轴端漏汽将被抽吸到轴承箱内,并凝结成水。在运行调整中防止油进水和防止掉真空往往会成为一对较尖锐的矛盾,而在运行调整中往往会片面地为保凝器真空而将轴封供汽调得过高,导致轴承进水量过大。对于真空而言,即是经济性问题,又与安全有关。当真空值偏低而相对稳定时,经济性又是主要问题。而当其相对变化较大时,经济性就成了次要问题,安全问题成了主要问题,并且是一种急性病。而油中进水问题,仅仅是安全问题,与经济性无直接关系,也只是一种慢性病,但它造成的危害却是一种重病,不可低估。所以若是同样安全性问题,首先应防治急性病,宁可提高轴封送汽压力,也要确保主机真空,防止因此而跳机造成事故。同时也应兼顾油中尽量少进水,并采取相应的排水除水措施。除此之外,长期的正常运行中,经济性和安全性成主要矛盾时,应确保安全性,防治慢性病,宁可降低些油封压力,也要防止油中进水,并采取办法提高真空。当然,若是能在技术上能采取措施,即保证以少量的送汽来满足轴封需要,不掉真空。又保证轴端不冒汽,轴承不吸气来杜绝油中进水,则是上上策。②加强在运行中添加新油的油质管理。确保加入合格的新油,防止新油带入水份及机械颗粒。一是要做好备用油的过滤工作,直至合格。二是要防止合格的备用油在储存过程中的二次污染。三是在加入新油时重新取样化验合格。通过过滤器加入新油,并防止加油设施、管道、油箱、加油口等的二次污染。③做好油箱与油系统封闭工作,防止空气及其带入的尘埃与水蒸汽。检修或加油结束后应对油箱进行封闭,减少污染途径。④尽量减少轴承和油箱的负压,尽量减少吸入量。油箱的排烟风机,一方面起到及时排除运行中产生的油烟的作用,防止其对油液产生污染,防止酸值增加。另一方面又因在系统中建立一定负压,将水蒸汽、空气、尘埃从轴封等处吸入油系统,造成二次污染。同时也增加了设备费、运行费和维修费。当系统配有具有再生功能的滤油机时,应统筹考虑:是停开或取消油箱排烟系统,增加定期滤油再生;还是维持该系统,减少定期滤油和再生次数。
        4结语
        汽轮机润滑油系统是最为主要的系统,其故障形成的原因也多种多样,只有全面把握好润滑油系统的运行特征,才能有效做好控制,确保设备稳定运行。设备多数故障是设计、维修、操作等主观和客观原因造成的,严重影响到了汽轮机润滑油系统正常运行。只有对设备进行合理维护与监测,做好运行模式改组,才能在保证利益同时,减少故障,维护社会良好形象。
        参考文献:
        [1]刘伟.汽轮机润滑油压低故障分析及处理技术[J].设备管理与维修,2018(10):70-71.
        [2]周川川.汽轮机润滑油系统及其油压低故障分析[J].机械管理开发,2017,32(11):37-38.
        [3]芮君.汽轮机润滑油系统进水事故原因分析及措施建议[J].科技经济导刊,2017(31):49.
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