C6MW汽輪機油中進水分析

    摘    要：C6-3.43/0.49型汽輪機組，長期存在油質惡化、油中進水問題。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，嚴格調整各段氣封間隙；采用活動油檔、減小油檔與轉軸間的間隙的措施，取得效果。

        關鍵詞：汽輪機 油質 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C6-3.43/0.49型汽輪機組，長期存在油質惡化、油中進水問題。曾多次改進，但收效甚微。運行中機組軸承回油管的監視窗上一直結有露水，且噴濺在監視窗上的油呈乳白色。機組配有一臺油凈化器，每天運行8h后可放出6kg水。運行中調節系統時常擺動，尤其在抽氣運行時更明顯。歷次小修中發現，壓力變換器、錯油門、抽動機、主氣門等零部件存在嚴重的油銹，化驗透平油的水分、銹蝕等指標嚴重超標。 
        1．油中進水原因分析 
       (1)第三氣室壓力過高 1號機高壓軸封共有四段，分成三個氣室。低壓軸封共有三段，分成兩個氣室。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，在啟動和停機時用主蒸氣供氣，在供氣量大或高負荷時，可由拉氣閥排入凝氣器，用以調節低壓軸封的出氣量來實現低壓軸封的密封。高壓軸封第三氣室與低壓軸封第二氣室，均直接由信號管排向大氣。在運行現場滿負荷或帶抽氣運行時，高壓軸封信號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水。 
       (2)高壓軸封間隙大 1號汽輪機前后軸封均為J型氣封齒，從汽輪機前氣缸內高壓軸端向外漏出的蒸氣，通過各段氣封的環形齒隙時，為一個多級節流過程，就該機組而言，其外漏蒸氣共經過62道氣封齒節流。對一臺機組而言，蒸氣參數已定，氣流速度取決于齒隙兩側的壓差，軸封齒越多，每個齒隙前后壓差越小，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。制造廠要求前后氣封間隙為0.15-0.20mm，大修時發現，高、低壓軸封間隙普遍偏大，高壓軸封的個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，對外界氣體阻擋能力差。使軸承附近的蒸氣經軸承油擋竄到軸承腔室內冷凝成水。 
       2．處理措施 
       在原高壓軸封信號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。由于機組帶有穩定的熱負荷，保證了低壓加熱器內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，以便運行中調整壓力。當負荷較高、抽氣量較大、高壓軸封漏氣量較大時，可適當開大閥門，反之關小閥門。經過摸索，總結出管路內真空度保持在-10～-15kPa時，可完全將高壓軸封漏氣吸入低壓加熱器內。此真空度在實際操作中不能過大或過小，過小則漏氣仍會進入油中，過大則低壓加熱器內吸入過多不凝結氣體，影響凝氣器真空度，進一步會使凝結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，嚴格調整各段氣封間隙并增加測量點，使間隙縮小到制造廠規定的0.15-0.20mm范圍內。 
       機組在啟停時油膜形成前后轉子被微微頂高（或放下），在經過臨界轉速點附近時的振動較大，這與機組在正常運行時轉子中心軌跡幾乎成橢圓形。這就決定了油擋也要跟蹤轉子位置的變化才能保證有效密封。因此，采用先進的活動油擋，減小油擋與轉軸間的間隙，使外界氣體不易滲入。 
       3．效果 
       調節系統已不再產生異常擺動，每周透平油專用濾油機運行8h后，只有少量水分。從5個月后濾油機完全停用，改為每半月定期從油箱中放水一次。經過近半年的運行，油質分析顯示完全合格，也未發現，由于油質問題使調速系統工作失常、保護拒動現象，表明汽輪機油中進水問題已得到解決。