某厂2号机小机润滑油水分超标原因浅析

何磊

摘要：某厂2号机组小机润滑油油质水分及颗粒度长时间超过国标合格标准，小汽轮机润滑油长期带水运行，使机组运行存在严重安全隐患。针对小机润滑油水分超标的现象，浅析原因，并从运行角度采取针对性措施。

关键词：润滑油;水分超标;原因及措施

一、引言

小机汽轮机运行是由润滑油在转子和轴承间形成油膜进行润滑，防止动静摩擦的，对小机的安全运行有重要重要作用。润滑油长期带水运行会导致油质劣化，产生气泡、乳化现象，使油膜不均匀甚至被破坏，严重影响润滑油的性能，甚至可能会导致小机轴承轴瓦磨损，发生动静摩擦，造成严重的设备损坏事故。另外，润滑油中水分含量过高，长时间与金属部件发生接触，金属接触表面可能会产生不同程度的锈蚀，锈蚀产生的杂物会引起调速系统卡涩，甚至造成停机事故，所以在运行过程中必须严格控制润滑油质量，保证油中水分、颗粒度等指标在国标范围内。

二、机组运行概况

国能神华九江电厂小汽轮机为给水泵驱动装置，用于1052MW超超临界燃煤机组给水泵，本机组是由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计制造的单缸、末级双分流、单轴、双驱、冲动式、下排汽凝汽式、外切换型锅炉给水泵汽轮机。

小汽轮机型号：G40-1.0-2

额定进汽压力：1.063MPa

额定进汽温度（主汽阀前）：382.36 ℃

额定排汽压力：4.9kPa

额定进汽流量：153.05t/h

小汽轮机本体是主要由转子、隔板、汽缸、调节阀、主汽阀、轴封、轴承箱、挡油环、盘车装置、基架等部件组成的整体快装式结构。共有四个轴承箱，轴承箱中通入0.16～0.2MPa压力的润滑油。小机轴封采用梳齿式机械密封，分为上、下两半组成，位于转子穿出汽缸的位置，前轴封布置在前汽缸前端，用以防止汽缸内蒸汽向外泄漏，避免高温蒸汽冲入前轴承箱导致轴承温度升高及润滑油进水;后轴封布置在后汽缸后端，用于将排汽腔室与外界大气隔离，防止大气漏入后汽缸影响排汽真空度，防止机组真空恶化。

自2月份起2号机组小机润滑油油质化验水分超过100ppm国标标准值，小机油箱回油观察窗有明显乳化现象，随之润滑油颗粒度超过7级，由以上现象推断出小机润滑油中有外部水源进入或者净化、排烟装置故障等原因导致油中带水，影响了润滑性能，造成轴承磨损增大，从而导致油中颗粒度随之超标。

三、原因分析

1、小机润滑油净化装置故障、出力不足，或者排烟风机倒转导致大量水分及其他杂质无法排出，积存在油箱内;

2、小机轴封压力调整不当，轴封压力偏高，大量轴封蒸汽进入润滑油中污染油质。由于小机轴封供汽调门调节特性差，负荷变动期间轴封压力在30～60KPa波动，而正常小机轴封压力只需要维持在20～30KPa左右。而且由于小机轴封减温水调门内漏，若要维持轴封温度在160℃以上，必须保证小机轴封均压箱溢流阀有30%以上开度，变负荷期间需手动调整，更加大了小机轴封压力的波动。

3、轴封蒸汽带水，由于轴封减温水内漏严重，轴封均压箱中水量较大，且轴封均压箱疏水管在2月份有漏点缺陷，在处理过程中可能导致疏水管道通流面积减小，疏水不畅，更加剧了蒸汽带水现象;

4、润滑油冷却器内漏，水漏入油中。正常情况下，由于润滑油压在0.5MPa，开式水压力在0.28MPa左右，油压远大于水压，因此运行侧冷却水很难漏入油中。2号机小机B侧冷油器由于油侧有漏点，将油侧进出口门关闭隔离，可能出现水进入油側的情况，通过油侧排空进入油箱中;

5、给水泵密封水入口调整阀温差设置不当或调节失灵，密封水压力高会沿轴向串至轴承回油中;密封水压力偏小，给水泵内大量高温水漏出，由于密封水回水靠近轴承回油腔室，同时回油腔室呈负压，高温水汽化后被吸入回油腔室中造成油中进水;

6、小机出力不足，长时间处于调门全开状态，进气量较大，轴向位移增大，导致轴承或密封部件磨损，轴封蒸汽及密封水直接串入油中。

四、解决方案探讨

1、加装外置润滑油净化装置，并从油箱底部排油口接管，防止由于水密度重量大于油，大量水分沉积在油箱底部，导致化验的取样不合格;

2、检查小机润滑油排烟风机是否有倒转现象，关闭倒转排烟风机出口手动门;

3、适当调整小机油箱负压，适时停运排烟风机或关小出口手门，避免轴承腔室处微负压对轴封蒸汽的引流;

4、适当调低轴封压力，控制轴封蒸汽流量和外漏量，高、低压轴封压力可通过轴封均压箱至高、低压轴封分手门调整;检修期间对小机轴封压力调节阀，减小轴封压力波动;

5、加装气密油挡，隔离蒸汽与油接触面。由于高压前轴封存在漏汽问题，导致轴承箱内进汽，尤其是高负荷下，从而使润滑油油质不合格。现将汽轮机轴承箱外油挡改为气密式结构及增加一套气密油 挡供气装置，消除油挡积碳及轴承箱进汽的隐患，提高润滑油油质，改造方案如下图：

6、更换小机轴封减温水调门及轴封均压箱疏水管道，保证蒸汽过热度，防止蒸汽带水;

7、关闭备用侧冷却器排空至小机油箱手动门，防止水侧内漏;

8、变负荷过程中，关注汽泵密封水压力变化，正常汽泵两端泄水口应无水或不连续的水滴，否则表明密封水量太大，调整密封水进回水温度差值在5～7℃左右，回水温度过高说明密封水压力偏小;

9、增加轴加风机出力，防止由于回汽不畅导致的轴封外漏;

10、运行中注意小机调门开度，防止长时间处于全开状态，监视MTSI参数，发现问题及时处理。

五、总结

经过上述方案改造后，2号机组小机润滑油油质水分明显下降，保持在0～30ppm，在国标允许范围内。此次小机润滑油进水异常的主要原因在于轴封压力过高，通过改造小机轴封调节门和减温水调门改善了轴封压力波动的问题，并且通过投入气密油挡，防止轴封蒸汽进入轴承油箱中，双管齐下取得了良好的效果。

参考文献

[1]G40-1.0-2型给水泵汽轮机产品使用说明书

[2]2号机小汽轮机高低压轴封加装气密油挡技术改造方案