1 000 MW超超临界机组汽轮机润滑油水分超标分析

伍健伟，高继录，张 航

(1．神华国华绥中发电有限责任公司，辽宁 葫芦岛 125222;

2．辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006;3．中国石油抚顺石化公司热电厂，辽宁 抚顺 113004)

汽轮机润滑油系统主要作用是润滑汽轮机轴承以减少摩擦损失，并通过润滑油的流动带走摩擦产生的热量和转子传出的热量，同时向密封油系统提供润滑油以保证密封瓦供油正常。润滑油系统油质的好坏直接影响汽轮机的正常运行［1－3］。汽轮机润滑油水分含量偏高，容易造成油质乳化、抗泡沫性能变差、生成有机酸等，从而产生油乳化物及油泥，影响润滑油的通流能力、冷却效果，严重时会破坏轴系形成的油膜，引起动静部位摩擦、局部过热及机组异常振动等，还将间接导致发电机氢气湿度高，严重威胁发电机组安全运行［4－6］。绥电B厂4号机组汽轮机润滑油水分含量在160 mg/L左右，严重超标，为保证机组安全、稳定运行，需严格控制润滑油系统水分。

1 3号、4号机组主机润滑油系统参数对比

润滑油中的水分在油箱中容易蒸发形成水蒸气，通过排烟风机排至大气。3号、4号机组主机润滑油系统相关参数见表1。可见其润滑油冷油器油温均在55℃以上，相差约2℃，满足了润滑油中水分转变成水蒸气的条件。且排烟风机入口压力相差较大 (3号机组压力正常，4号机组偏小)，造成水蒸气不能顺畅排至大气中、润滑油中水分含量增加。

3号、4号机组润滑油排烟风机电流也有差别，原因较多，如排烟风机入口压力不同、风机本身性能不同、电流采集偏差或相同工况下排烟风机通流介质中水分含量较大时其电流偏高等。4号机组相对于3号机组润滑油水分含量偏高，导致排烟风机电流也偏高。

表1 3号、4号机组主机润滑油系统相关参数

2 4号机组润滑油水分超标的原因及防范措施

2.1 轴封间隙大导致漏汽量过多

机组安装过程中，为防止轴封与转子摩擦造成机组振动、转子弯曲，机组轴封径向间隙一般采用间隙标准的上限，此时需要较高的轴封供汽压力来提高机组真空度，导致机组轴封漏汽量偏大、蒸汽进入轴承室、油中带水。

4号机组由于尚未到机组大修期，轴封间隙采用适当降低轴封供汽压力的方法进行调整。在保证机组真空稳定的情况下，逐渐将机组轴封供汽压力由30 kPa下调至24 kPa，润滑油油质化验结果显示油中水分有所降低，但仍未达到理想效果。为维持机组正常运行中的真空度，不再下调轴封供汽压力，维持24 kPa的压力定值。

2.2 主机润滑油箱排烟风机出力调整不当

a． 润滑油箱上部微负压不佳，润滑油中水分不能正常析出。

润滑油箱顶部盖板封闭不严、主机润滑油箱溢流管道逆止门不严、排烟风机入口手动门开度小、通流介质水分含量大等都会引起润滑油箱上部微负压不佳、油中水分不易蒸发。微负压过低时，会造成回油不畅、轴瓦甩油。

检查4号机组润滑油箱密封性，将密封效果差的部位用密封胶密封，保证润滑油箱的顶部盖板封闭严密，同时对润滑油箱溢流管道逆止门进行检查，确认其严密性。在4号机组润滑油箱排烟风机出口管道处增加排水管道并设置成U型，进行风机本体排水，防止积水。

b． 润滑油箱排烟风机出力过大。

润滑油箱排烟风机出力过大，易造成润滑油回油流量和流速增大，润滑油回油中携带的水分也相应增加，导致油中水分含量大。3号、4号机组润滑油系统均采用套装母管的管道设计，导致润滑油箱顶部及各瓦回油管道都为微负压空间，当微负压的真空值偏高时，各瓦的回油管道负压增大，反而利于将轴封蒸汽抽入轴瓦，致使油中进水［7－8］。

在润滑油排烟风机出力调整过程中，出力过大、过小均不可取。保持排烟风机入口手动门适当的开度可维持正常、稳定的润滑油箱内部负压，便于油中水分的蒸发。

2.3 主机轴封系统轴加风机出力不足

主机轴封系统轴加风机出力不足，造成轴封回汽不畅、轴封蒸汽顺轴串入轴瓦、润滑油水分含量偏高。

增加运行轴加风机入口手动门开度，确定其旁路手动门为关闭状态，确认备用轴加风机出口逆止门严密性，维持正常出力，必要时2台轴加风机同时运行。且运行时，定期进行排水，防止轴加风机本体积水导致通流不畅。

2.4 润滑油冷油器泄漏

3号、4号机组均采用板式冷油器对润滑油进行冷却，冷热流体分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换，在加强对流换热的同时有效防止冷热流体渗漏。

由于3号、4号机组润滑油冷油器油侧压力约为0.3 MPa，而冷却水侧压力为0.7 MPa，水侧压力略高于油侧压力，不能排除润滑油冷油器泄漏的可能，通过切换备用润滑油冷油器进行验证，确认冷却器不存在泄漏问题。

2.5 润滑油滤油机除水效果差

3号、4号机组汽轮机润滑油系统净化装置均采用颇尔过滤脱水系统，主要通过聚结滤芯和真空作用将润滑油中水分排出，除水效果比较明显。

4号机组汽轮机润滑油系统净化装置长期运行，润滑油中水分指标没有明显好转，原因可能是油中进水，或净化装置聚结罐内的聚结滤芯和分离滤芯失效，造成润滑油中水分长期偏高。通过更换滤芯提高净化装置净化效果，保证润滑油滤油净化装置正常运行。

3 结束语

导致润滑油水分含量高的原因很多，水分含量的调整是一个缓慢的过程，需长期观察，并逐项进行排查和试验。通过对汽轮机润滑油水分超标原因进行分析和采取防范措施，经过长时间观察和化验，证明调整效果较好，4号机组汽轮机润滑油水分含量得到有效控制，可维持汽轮机润滑油水分含量≤100 mg/L。

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