国产200 MW汽轮机油挡改造

王海波，徐旭

(郑东新区热电厂，河南 郑州 451464)

1 汽轮机组概况

郑东新区热电厂2台200 MW汽轮机组为东方汽轮机厂生产的 C200/140－12.75/0.245/535/535－1型单轴、三缸双排汽、超高压、中间再热、抽汽、凝汽式供热汽轮机。新蒸汽通过布置在机组两侧的高压主汽调节阀，经过高压主汽管、进汽管，进入高压缸做功。高压缸为反流，与中压缸对头布置。高压缸排汽经过再热后通过布置在机组两侧的中压主汽阀、中压主汽管和布置在中压缸上的4个调节阀进入中压缸。中压排汽经2根联通管进入低压缸。

汽轮发电机组共有7个支持轴承，其中汽轮机5个，发电机2个。#1轴承和主油泵以及液压保安部套装在高压缸前轴承箱内，#2轴承装在中间轴承箱内，#3轴承装在中压缸后轴承箱内，#4轴承装在低压缸前轴承箱内，#5轴承装在低压缸后端轴承箱内。各轴承采用迷宫式油挡。

汽轮机轴封系统采用自密封系统(SSR)，高、中压轴端汽封采用椭圆梳齿汽封，低压轴端汽封采用斜平齿汽封。在机组低负荷阶段时，由辅助汽源对轴封供汽，70%额定负荷以上时，由高、中压轴端漏入供汽母管的蒸汽供低压轴封所需的供汽量，即实现自密封。

2 润滑油系统运行中出现的问题

郑东新区热电厂汽轮机润滑油的质量设计标准见表1。

表1 郑东新区热电厂汽轮机润滑油设计标准

郑东新区热电厂2台机组自投运以来，主机润滑油一直不合格，主要存在油质不透明、含水量超标等问题，最严重时油中 水的质量 浓 度达到800 mg/L以上，油中含水明显。汽轮机油质量的好坏与汽轮机能否正常运行关系密切，油中含水量大，油容易发生乳化造成油质变坏，使润滑油的性能和油膜力发生变化，造成各润滑部分不能很好润滑，导致轴瓦乌金熔化损坏，使调节系统部件腐蚀生锈而卡涩，调节系统和保护装置失灵。通过一段时间的观察和分析，得出的结论是:由于机组安装时，安装单位可能把机组轴封间隙调得过大，或油挡位置安装不合适，造成轴封漏气量过大，引起油中含水量大。在2009年2台机组大修时，将轴封间隙重新进行了调整，对油挡间隙也进行了适当调整，但在大修后重新启动时，油中含水量仍然超标。

3 汽轮机轴承箱油挡改造

3.1 气密封油挡技术

郑东新区热电厂通过对兄弟电厂的考察调研，了解到广州智伟电力科技开发公司开发的气密封油挡技术改造方案，在广东、广西、湖南、河南等二十几个电厂的汽轮机组轴承箱实施后，效果十分明显。该技术是在原有迷宫式油挡基础上进行了结构改进，使外界的水蒸气或杂质不能进入轴承箱体内，从而达到不漏油、油中不含水、油中不含颗粒的效果。该公司的气密封油挡与原油挡尺寸基本相同，无需对汽轮机油挡主体做改动，气密封油挡齿间间隙不与轴颈接触，不会对轴颈产生磨损及产生轴振。

气密封油挡有以下3个优点:

(1)气密封油挡由内、外环组成，外环与油挡洼窝处相差过大时可进行调整，内环也可微调，最终达到理想值。

(2)气密封油挡设计成非接触式，不会伤害大轴，不会造成轴振动。

(3)汽轮机组经几次大修后，轴承座油挡洼窝中心发生位移，气密封油挡设计有调整螺丝，以确保内环与大轴的同心度。在多个大修期过后，如果发现铜齿磨损而需要更换，只需要更换内油挡，无需更换整个油挡，大大节省了维护费用。

油挡改造前、后对比图如图1所示。

图1 油挡改造前、后对比图

3.2 气密封油挡改造方案

2010年8月，郑东新区热电厂利用#1，#2机组小修的机会对2台机组的高、中轴承箱油挡进行了改造，共8套。改造方案如图2所示、改造后的效果如图3所示。

改造后气密封油挡运行操作主要事项如下:

(1)投主机润滑油系统前应打开气密封油挡压缩空气气源，检查各油挡气管无异常漏气现象。

(2)调整各油挡进气压力为0.1 MPa，启动主油箱排烟风机，保证各轴承箱的负压值达到3 kPa以上。满足以上条件后，启动润滑油系统，投入盘车。

(3)如果在运行中发现轴封漏气量较大，可适当调整此处油挡的调节阀，将进气压力调为0.2 MPa，增加进气流量，确保该油挡的密封效果。

(4)运行一段时间后，如果发现油挡的进气压力有所降低，应观察过滤器的滤芯是否变黑，若发现变黑，需要用清水清洗滤芯，再用压缩空气吹干。

改造后，润滑油中含水量大大降低，最大时也没有超过30 mg/L，油质透明，改造效果十分明显。郑东新区热电厂2台机组润滑油的过滤主要靠2台7000 L/h的油净化装置，油净化装置每天24h运行。每年大约需要更换6套精滤芯，费用为8万元;2套油水分离筒，费用6万元;2套聚结脱水滤芯，费用2万元;2套专用油过滤袋，费用1万元，总计每年花费17万元。每年消耗的电费为2×3×24×365×0.39=20498.4(元)。每台机组4 个放油口，2 台机组1年要放3～4 t油，约4万元，还不包括工人维护费，2台滤油机每年的维护成本约23万元。而2台机组共改造8套气密封油挡，每套5万元，共花费40万元，2年即可收回改造成本，经济效益十分明显。

4 结束语

气密封油挡最短使用周期为1～2个大修周期，能延长润滑油使用期3～5倍。使用气密性油挡后，可减少甚至停用油净化装置，减少了机组润滑油系统的维护量，降低了系统的维护费用及维护人员的工作量。长期运行后不会造成轴颈磨损，减少了轴颈修补费用。郑东新区热电厂在对机组轴承箱进行气密封油挡改造后，基本消除了油挡漏油可能导致的润滑油着火事故，也杜绝了油中严重含水对轴瓦和润滑油系统产生的危害，使机组安全性、可靠性大大提高，降低了生产维护成本，具有推广应用价值。

［1］孙奉仲.大型汽轮机运行［M］.北京:中国电力出版社，2005.

［2］DL/T 608—1996，200 MW 级汽轮机运行导则［S］.