张昌银
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要:汽轮机发电机组运行中,润滑油具有至关重要的作用。润滑油为汽轮机组提供了润滑冷却的条件。在运行过程中保障了汽轮机组按照标准化技术要求运行。在汽轮机组运行中会发生润滑油温升高的问题,润滑油温升高带来了设备上的损害,也容易产生危险。本文分析阐述了汽轮机润滑油温升高的原因,从技术角度明确了汽轮机组润滑油温升高的处理措施。
关键词:汽轮机;润滑油;高温;原因;对策
引言
汽轮机供油系统是保证机组安全运行稳定的重要系统。汽轮机发电机组的主供油系统采用润滑油作为调节用油。机组正常运行时,润滑油是由汽轮机主轴带动的,主油泵供给润滑油,主要功能涵盖了汽轮机发电机组的主轴承、推力轴承、盘车装置等,为机组提供润滑油的系统用油。汽轮机发电机组是大型机械设备,需要大量的润滑油来冷却设备。供油系统的任何中断和短暂中断都引起设备严重损坏。汽轮机运行过程中润滑油温升高是常见问题,需要采用技术上的措施及时处理,保障汽轮机的正常运转。
1 润滑油对汽轮机起到的作用
汽轮机组是高速运转的大型机械,需要大量的润滑油来冷却设备。汽轮机必须有供油系统,保证装置正常运转。润滑油是给汽轮发电机组主轴承、推力轴承、盘车装置提供润滑油及顶轴系统用油。润滑油在轴承中形成稳定的油膜,维持转子的运转,由于转子的热传导,表面摩擦会产生大量的热量,需要润滑油进行换热,润滑油能够为系统提供可靠稳定的油源。在正常运行时,润滑油系统全部用于主油泵和注油器的供给,主油泵的出口压力先进入主油箱,由主油箱分路进行注入。机组启动和停机过程中采用交流电动辅助油泵为系统供油。供油系统设备管道布置方式存在一定差异,一般分为集装供应系统和分散供应系统。集中供油系统是将油泵和布置在油箱顶部,采用系统回油管作为外管,系统的优点就是布置集中,检查维修方便,防止压力油管跑油。分散供油是分别安装在各自的基础上,管路分散安装。但是压力油管容易外漏,容易引起火灾,现代大型机组中很少采用这种供油系统。
2 润滑油温度过高对汽轮机运行的影响
汽轮机油黏的变化受温度影响,油温高油的粘度小,油温过高会使油膜不好建立,轴承转阻力增加,工作不稳定。如果润滑油油温太高,油站供油量是固定的,如果供油太多就会造成控油油量受影响,控油油压力影响汽轮机的运转。在油温高的条件下,金属机械性能下降会引起各个部门寿命缩短。例如调速汽门速度及压力,前机及喷嘴叶片轴封及螺栓等也会使前几集叶轮套装松弛。温度过高时叶片飞动速度增加,推力增大。油温太高导致机油粘度下降,机器得不到良好的保障,加大部件磨损。温度过高会导致轴承机组油膜变薄,轴瓦温度升高。
汽轮机润滑油建立了转子与轴承之间的液体摩擦,油温过高,油膜太薄造成摩擦失控。在汽轮机启动过程中,随着转速的变化产生震动,油温过高就容易导致润滑障碍。润滑油的作用就是冷却轴承,根据粘度不同进行分区设计。油膜粘度决定了润滑油的承载能力。在启动过程中冲转时,转子临界转速油膜温度较高,油温越高,油膜粘度承载力越好。在启动前确认油温基础数值,在启动之前转子轴承有一定温度,冷态启动时选择油温在35~40度之间,保证润滑油温在40~45度,避免转子轴承润滑油温差过大造成的金属过度冷却。在金属部件分布时,掌握好轴承之间的距离,启动前保持润滑油温,控制金属部件,减少启动过程中的震动。
3 汽轮机润滑油温升高的原因
3.1 冷却器冷却水量少,冷却水温高。
汽轮机润滑油温度升高时,LCD画面就会显示出润滑油压下降,轴承温度高于正常值,各个轴承温度高会发生报警现象。回油温度高会瞬间报警。冷却器是降温的关键部位,冷却器水量少导致温度持续升高。汽轮机运转速度较快,冷却过程需要大量的时间,冷却器的状态决定了降温的速度。同时,冷却器内有空气也会造成冷却时间缓慢,不利于汽轮机高速运转后的降温。
因长时间运转,冷却器进口滤网堵塞、冷却器脏污,在冷却过程中导致工作不顺畅。随着季节的变化,冷却水温升高,导致冷却器冷却能力下降,也会使润滑油温升高。
3.2 润滑油水侧油温调整门故障
汽轮机电机组包含多个部位,润滑油的主要作用就是调整汽轮机运转的情况。油温调整门故障容易导致汽轮机组停止工作。油温调整门为自动工作状态,出现故障以后润滑油的供给就容易终止,导致汽轮机机器部件磨损。
3.3 主油箱加热器误启动
主油箱是润滑油存储和工作的重要设备,主油箱加热器误启动一般来源于程序设计错误和人工误操作。一旦发生主油箱加热器误启动,就容易导致润滑油供给缓慢,不利于电机组顺畅运转。
4 润滑油温升高后的处理措施
4.1 检查开启冷油器冷却水进、出口门,增加冷却水量。
设法降低冷却水温。在运行过程中如果发现油温过高,对各冷油器参数进行分析,明确油温的具体数值,一般是出油口油温降为7℃,出油口温度超过45度,就不能够满足运行要求,冷却水温度和冷水压力正常,同时,注意冷却器的运行情况。检查开启冷油器水侧排空门,进行冷油器水侧排空。
冷却水进口滤网进行反冲洗,保证正常的冷却水量。夏季冷却水温高时,可以开启冷却水回水旁路,或者增开冷却水泵,加大冷水水量降低油温。
4.2 检修润滑油水侧油温调整门故障
汽轮机机组运转中设备的状态决定了机组运行的状态。应用润滑油的目的就是保证设备运转符合技术条件。在发生温度升高时,检修润滑油水侧油温调整门,及时发现调整门存在的问题,检修中注意连接部件的问题,查看调整门的自动化设计。停止主油箱加热器运行。停止主油箱加热器运行能够保证设备不会遭受二次损害。汽轮机组组成部分多为连接紧密的设备,停止主油箱加热器运行能够快速降低润滑油温度,让润滑油与机器设备之间形成稳定的供给关系。
4.3 切换冷油器或将两个冷油器都投入运行
在进出口阀门位置确认温差,判断冷油器的热面结构是否造成冷却效果差,检查处理对冷却器管道进行检查,明确冷油器冷却水量是否存在问题,对油温产生较大影响,检查油温高的原因。按照冷却器冷却水流程操作,降低冷油器效果。保证冷却水进出口水温正常范围,确定水侧阀门开度油温能够自由控制在40度左右。
采用两台并联的冷油器冷却水进出口阀门措施是保证温差在4~7度之间,冷油器出口油控制在40度左右,通过对于参数运行发现,明确水压和水温的情况,根据润滑油结垢现象确认冷油器出口温度,将温度降低。检查清洗发现油侧和水侧水垢,对每台冷油器进行人工处理,更换密封圈套,进行打压试验,没有问题以后投入到运行中。单台冷油器冷却水阀门开的在50%左右,冷油器出口油温控制在40度左右。
结语
汽轮机运行过程中,润滑油温高的原因有多种类型,在具体实践中需要结合汽轮机的运行原理对各项参数进行分析,找到正确解决的方法,保证各种设备工作满足润滑油的温度要求,在具体实践中需要进行技术上的提升,也需要立足于汽轮机运行的实际情况,根据润滑油温异常现象进行分析,制定相应措施。对危险点进行分析,对润滑油系统的异常事故进行处理,保障汽轮机设备能够按照规范化的流程运行。特别时现代化企业中的大型汽轮机设备,需要保持运转的稳定性,更要保持汽轮机组的设备平稳运行。在发生故障时积极查找原因,针对存在的问题,做出具体解决方案。
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