某厂1 000 MW汽轮机轴承温度元件延长线渗油原因与分析处理
2020-06-02谭晓静
谭晓静,邹 明
(1.闽南理工学院,福建石狮 362700;2.神华福能发电有限责任公司,福建石狮 362700)
目前,我国电力行业生产的主力机组是1 000 MW 超超临界火力发电机组,具有蒸汽参数高、动态变化快的特点[1]。某电厂1 000 MW机组汽轮机采用东方电气股份有限公司(简称东方电气)生产的超超临界、一次中间再热、单轴、抽凝式、四缸四排汽、八级回热抽汽凝汽式汽轮机[2-5],型号为N1050/26.25/600/600,额定功率1 050 MW,排汽压力0.004 9 MPa,其控制设备数量多达1 100 个,控制回路较多,监控参数复杂,技术要求较高。汽轮机轴承温度测量元件主要功能是实时监控轴承温度,确保发电机组能够安全稳定运行,但是在实际运行中由于各种原因出现的轴承测量元件漏油,导致汽轮机轴承温度测量值发生变化,使得轴承温度无法正确监控,给汽轮机安全运行带来极大的隐患甚至导致汽轮机停机。因此,如何对轴承温度参数进行有效测量监控是关键问题,直接关系到汽轮机能否安全稳定运行。
1 轴承温度元件常见渗油方式及对策
1.1 通过轴承箱贯通孔往外渗油
由于轴承箱密封部位两侧存在压力差,轴承箱内的润滑油就会在高速运转时被转动部件甩到箱体内壁,顺着内壁下流。如果测温元件延长线贯穿孔处密封不严,润滑油就会沿着残留的密封缝隙从轴承箱渗出,沿外壁滴到地面,出现漏油[6-7]。在电厂通常现场工程师会采用涂蓝胶的这种方式去解决(在轴承箱贯通孔处涂胶),但是如果需要更换温度元件就需要把蓝胶清理掉,这样不便于设备检修。
1.2 通过温度元件延长线内部往外渗油
轴承测温度元件内毛细线往外渗油或延长线外护的破损处渗透到延长线外护内侧,再顺着延长线线外护和线芯之间细小的缝隙逐渐从延长线外护内直接渗到外部环境中,虽然延长线内压力很小,但是由于长时间慢慢渗漏日积月累就容易虹吸现象,润滑油会一直虹吸往外渗。对于这种渗油现象工作人员一般会定时清理油渍,但是这样会加大热工人员的维护工作量,且污染周边环境。
2 汽轮机轴承温度元件存在的问题
目前某厂汽轮机轴承温度元件采用东方电气股份有限公司生产的PT100端面热电阻,见图1。
图1 PT100端面热电阻外观
设计为A/B引风机汽轮机轴承温度各采用8只PT100热电阻安装于轴承内,所有测温元件通过延长线接至就地接线盒内,但是在实际运行中轴承温度元件存在如下问题:
(1)机头就地接线盒内总是有润滑油渗出,检查发现是从轴承瓦温度元件延长线内渗出,经多次治理效果不很明显,同时因泄漏油可能会污染周边环境存在一定的火灾隐患。
(2)渗漏的润滑油容易使接线盒内端子排之间形成短路,造成轴承温度实时测量值突变而影响机组安全运行。
3 解决方案及技术优点
3.1 采用8穿线防渗阻漏穿线装置
通过对其他电厂调研以及相关情况咨询东方电气股份有限公司,结合实际情况,决定选用浙江瑞杜仪表科技有限公司叠加工艺8穿线密封装置防止油泄漏,结构见图2。
图2 穿线密封装置
采用8穿线防渗阻漏穿线装置,在汽轮机轴承壁上装设一种穿线叠加装置。使用数量不少于2个O 型密封圈,安装在密封圈安装座上的安装腔内,密封圈安装腔中心与安装座下表面之间设通孔,引穿线电缆从密封圈内孔穿过,采用叠加安装,同时密封圈上方设有压紧装置。
(1)安装实施:对防渗阻漏穿线装置及各安装配件进行仔细核对,保证各部件数量、规格无误,同时测温元件完好、测量精度符合规范,延长线无破损。确保各部件的密封面、螺纹无锈渣、杂物残留。正式安装前对各部件一定要进行试装,确保各部件的密封面无锈渣、光滑顺畅无卡涩、结合紧密无缝隙[8-9]。
(2)改造步骤:首先,将防渗阻漏穿线装置安装在汽轮机壁预留孔处,然后将轴承温度元件延长线从8穿线防渗阻漏穿线装置孔中穿出引到就地接线盒内,同时在穿线孔中垫上O 型密封圈;第二,把紧固密封接头,接头与密封圈的压实度要符合密封的要求。穿轴承温度延长线时一定要保证前有引接、后有护送,避免对延长线外皮造成损伤,注意延长线要有足够的裕度留在轴承箱内,并在适当的位置进行固定,以避免尾线承受应力或受油流冲击而摆动与轴承箱内部件发生磨损,安装完成后在上位机观察轴承温度显示值是否正确。
3.2 技术优点
原安装在汽轮机轴承箱内的测量元件,如轴承温度延长线,穿过汽轮机轴承箱预留孔壁时,使用普通的胶塞作为密封元件,通过安装在螺栓接头里面与设备进行连接的方法容易出现漏油,并且穿线胶塞孔径固定无法调节,不能拉伸,使用效果不好。设备高速运行时,存在压力差,如果由于密封效果导致润滑油外漏,会严重影响安全生产。本设计采用8 穿线防渗阻漏穿线装置,利用O 型密封圈良好的橡胶特性(在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状),采用穿线叠加工艺,当密封圈由于压力压迫的作用使其内圆收缩外圆膨胀,阻止泄漏,解决了现有技术密封不严、穿线胶塞孔径固定无法拉伸、通用性差的问题。
3.3 改进效果
改进后的效果,见图3~图6。工作结束后,机头就地接线盒内接线工整干净,无润滑油渗漏,且轴承温度实时测量值无扰动突变的现象,机组运行安全性得到了极大的提升。
图3 技改前接线盒内接线
图4 技改后接线盒内接线
图5 技改前穿线接头处涂蓝胶
图6 技改后无需涂蓝胶
4 结语
该厂3、4 号机组引风机轴承温度安装方式自从采用8 穿线密封装置后,轴承温度测量值一直很准确,引风机自动调节效果品质优良,轴承温度元件延长线也从未漏过润滑油,解决了汽轮机轴承元件延长线渗油的难题,使设备更加美观,防护可靠性进一步提高,并且大大减少了热控专业维护工作量,而且机组的达标、创优、防渗漏等指标得到了大幅度的提升。本次技术改造出现了发现了一些问题,由于改进前策划工作没有准备充分,在安装8 穿线密封装过程中发现设备的安装尺寸不合适,导致重新加工,减低了工作效率。为了消除设备隐患,确保机组能安全稳定,在通过穿线密封装置安装轴承温度元件时,轴承温度延长线绝缘层可能出现被破坏的情况,容易使运行设备发生异常,造成机组设备运行不稳定,有待进一步改进。