汽轮机运行过程中润滑油温高的原因及处理措施
2020-01-05张昌成
张昌成
(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨150046)
润滑油是保证汽轮机稳定良好运行的要素之一。它负责对汽轮机起到润滑,密封和冷却的功能。它还在确保汽轮机润滑系统的安全性方面发挥积极作用。我国现代化火力发电的快速发展对汽轮机安全运转的要求更高,从而使对汽轮机润滑油系统的要求也有所提高,为减少因润滑油系统导致汽轮机运转出现故障,保证运行设备的安全以及对油品质量,温度,油压等关键指标参数的控制,需要作业人员在汽轮机运行过程中重点关注。在汽轮机启动或关停时,尤其要注意润滑油的状态,在运行过程中,如何将油温控制在正常范围内是操作的关键。因油温升高导致的汽轮机发电故障算常见故障,对于火力发电厂的有序运营具有影响力,因此,要进一步分析在汽轮机运行过程中导致润滑油油温升高的原因,及对该原因的处理措施,从而对可能出现的故障能够反应及时,快速处理,从而确保汽轮机安全运行,降低发电厂的经济损失。
1 润滑油对汽轮机起到的作用
在发电厂汽轮机等大型设备运行中,轴承大多采用稀油润滑方式。一般来说润滑油系统中应配有润滑油箱,机油泵,机油滤清器,机油冷却器等设备。润滑油的主要作用就是为机轮机机体进行润滑和冷却,汽轮机在运行过程中正常状态下的润滑油油温参数指标应该在40℃上下5 度范围内,润滑油温度过高或过低都会影响机轮机的稳定运行。如果油温太高,则轴承衬套的油膜会变薄或无法形成油膜,这会导致轴承温度升高或导致汽轮机机体产生振动。油温过高还有可能导致润滑油裂化,从而影响机轮机的变速系统,引发故障。
2 汽轮机润滑油温升高的原因
在汽轮机运行过程中导致润滑油油温升高的原因有很多,我们在了解了润滑油在汽轮机运行中的作用和运行时与那些机组协同工作,就不难找出使其油温升高的原因。在上文我们分析过润滑油的作用之一便是降低轴承的温度,若是在机轮机运行中油温升高,那么说明轴承的摩擦剧烈,冷油器发生故障,导致冷却水流量小,或是冷油器被油垢堵塞,长期运作导致冷却水温度升高,这些都是导致润滑油温度升高的原因。
冷却器的污垢,管道堵塞和设计缺陷将导致其冷却的面积不足,冷却器会使释放内部空气变少,并且冷却水的高温无法达到冷却效果。因此,汽轮机冷却器发生故障主要是由于本应该给润滑油降温,却通过升温的冷却水给润滑油升温,但冷却器主要依靠冷却水工作,因此在机轮机不断运行中就会是冷却水不断升温,从而产生大量污垢,导致冷却器的堵塞,因油垢的堵塞导致了冷却器的受热面积增大,产生的冷却水量变少,最终使润滑油的温度升高。在汽轮机运行过程中,冷却器长时间运行后,很容易污染机油冷却器,影响了冷却器对润滑油降温的效果和冷却水的流量,使润滑油温度升高。另外,对于冷却水的温度限制设计忽略了运行的实际情况,使温度升高的冷却水无法达到冷却效果,所以,冷却水水温过高也是导致润滑油油温升高的因素。若是在天气状态炎热的夏季或发电车间温度过高,受周围环境温度的影响,也会对润滑油的温度产生影响。
3 润滑油温升高后的处理措施
当润滑油油温升高时,一般来讲维护人员都会首先观察汽轮机仪表,对汽轮机仪表进行必要的检查和维修。为了确保及时修复汽轮机仪表的故障,通过仪表显示的数据排查其他隐患。详细了解汽轮机的正常运行参数,观察针对润滑油温的指数参数和冷却器的设定温度,如超出正常参数范围应及时联系技术人员或采取对策进行设备维护。
在上文对润滑油油温升高的原因中分析过,冷却器的良好运对润滑油的温度起着关键的作用,所以,我们将处理措施的重点放在对冷却器的维护上。
3.1 观察冷却器阀门是否正常
首先要观察冷却器的阀门是否正常,因其承担着冷却水进水和出水的职能,阀门是否发生故障也影响着冷却水的出入水正常,如果冷却器的进口阀的阀门芯脱落或是松动,都可能导致冷却水的流量变少,所以在汽轮机运行过程中还要注意冷却器的阀门是否正常。如果发生故障,则需要及时将松动的阀门修复。若是冷却器的阀门芯脱落,处理措施就相对复杂一些,在汽轮机正常运行的状态下,运转工作不能暂停,所以就要采取临时措施,在发生故障的冷却器的进水阀门处安装一个新的管道,将原有阀门关闭后将冷却水引入新的进水管中,从而使冷却水对润滑油的出水量恢复正常的标准,使润滑油油温得到控制。在汽轮机停止运行后应第一时间对发生故障的冷却器阀门进行维修和更换,防止故障再次发生。
3.2 观察冷却器壁是否被油垢堵塞
由于在汽轮机运行中,润滑油和冷却器都不停工作,冷却水对润滑油不断降温,冷却器的进口和出口阀门都在开启状态,不断交换,使冷却水的温度变高,造成冷却器出水口被油垢堵塞。但由于冷却器不断工作,其出水口的温度较高,也因对润滑油降温作用是油温不断升高,因此在处理这种情况时应将汽轮机关停工作。关停后应对冷油器拆下,仔细检查是否存在被油垢堵塞,对产生油垢的地方进行清理和更换,并且将冷却器的密封圈重新安装好,做完以上步骤后,将清理后的冷却器安装回原位置,再进行压力测试,确定没有冷却水泄露和堵塞后再开启汽轮机的正常运行。
3.3 观察冷却器出口密封圈是否完好
在冷却水的温度和压力都在正常参数范围内时,应首先观察是否被油垢堵塞,若没有油垢就说明冷却器出水口的密封圈发生故障,影响了对润滑油油温的降温。此时应检查密封圈是否移位,或者被冷却水侵蚀受损,更换新的密封圈。通过调整冷却器出水口的阀门开度,是润滑油的油温能够自主保持在正常温度范围内,改善冷却水出水的温度,使汽轮机恢复正常运行。
3.4 加强对润滑油系统的日常保养
在正常工作中,还应加强对维护人员对润滑油系统的日常保养,对润滑油温度的异常故障的产生原因和处理措施进行掌握和定期的维护检测,对汽轮机机体本身和机体的各项系统进行维修和检测,对润滑油及时更换,冷却器的出入水口等关键部件定时清理。加强对汽轮机润滑油系统的日常维护和保养,也是确保汽轮机在运行中安全和稳定的前提。
3.5 加强对润滑油温度日常监测
从上文中常见问题的分析中可以看出,许多常见问题起初发生故障时都是由于对机械日常的监测不到位形成的,比如冷却器阀门的正常、冷却水出水量的多少、冷却水的温度是否异常、冷却器内壁是否被油垢堵塞、门阀的密封圈是否移位等等,如果在日常作业时对机械的油温各项运转参数和异常情况加以监测,将很大程度上避免此类故障的发生。可以通过设置物联网预警装置,将标准参数值设定好,如发生数据异常可以触发报警装置,从而加强对运转中的机械进行监测。
从上文中导致润滑油温度升高的原因分析中可以看出,许多问题都是因为润滑系统设计,运行和维护不到位导致的,导致油温升高的因素也很多,有些原因则是在汽轮机运行中经过长期的积累形成的,如冷却器油垢的产生、密封圈受损等,但此类故障的发生却能够牵动整个汽轮机机组的正常运行,因整个机组结构复杂,此类细小的故障不容易被发现,由此而产生的油温升高或其他故障不容易被排除,给故障维修和日常保养增加难度。
上述对润滑油温升高现象和原因分析表明,主要是由于冷却器故障导致的,所以在日常运行过程中结合原理对运行参数进行仔细分析,就能找到正确的故障处理措施,从而确保润滑油温度符合汽轮机运行的正常温度范围。通过日常对汽轮机运行系统的理论掌握结合实际经验,分析了导致润滑油温升高的原因,并针对具体原因给予处理措施的反馈,还在日常维护中注意观察、监测运行参数和保养设备方面给予合理的建议。