汽輪機軸承油擋滲油的綜合治理
2009-02-11關鍵詞：汽輪機軸承；滲油；綜合治理
中圖分類號：TK263.64 文獻標識碼：B
Comprehensive tackling of oil leakage in oil catch of steam turbine bearing
LIU Zan-wei，WU Wei-ji
(Yunfu Power Plant，Yunfu，Guangdong 527328，China)
LIU Zan-wei，WU Wei-ji
(Yunfu Power Plant，Yunfu，Guangdong 527328，China)
Abstract：This article analyzes the oil leakage and smoking problem on positions including barring gear and both sides of the bearing of the two steam turbines in Yunfu Power Plant.The cause of the problem and treating method are found out with satisfactory results achieved in the tackling.
Key words：steam turbine bearing；oil leakage；comprehensive tackling
云浮發電廠現有兩臺汽輪機均是上海汽輪機廠生產的N125-135/535/535型中間再熱凝汽式汽輪機。每臺汽輪發電機由7個軸承支承，潤滑油和調節系統用油均是46號透平油，兩臺機組分別于1991年初及年底正式投產。自投產以來，兩臺汽輪發電機的支持軸承兩側及盤車裝置處均向外滲油、冒油煙，影響機組的安全、經濟運行。為此，進行了多方面的分析、研究，找出了造成汽輪機軸承油箱及盤車裝置等部位滲油的原因，改造取得十分明顯的效果。
1 滲油現象
汽輪機軸承油擋滲油現象有以下幾種：
a)固定外油擋滲油，造成軸承及周圍有污垢，甚至引發火警可能。
b)盤車小齒輪軸、推桿底部、錯油門處均有微量滲油，就此現象曾與同類型機組的兄弟廠交流過，均被視為老大難問題。
2 原因分析
經過分析認為，軸承油擋滲油原因如下：
a)盡管每次檢修時均嚴格執行檢修工藝標準，控制固定外油擋間隙值在標準范圍內(上部0.20～0.25 mm，下部0.10～0.15 mm，兩側0.15～0.20 mm)，但在下次檢修時測量，各 軸承的外油擋間隙值均比原來的值增大0.03～0.06 mm。這是由于固定 外油擋是固定在軸承箱體上的，與軸承同心，可調整量小。而軸在運行時，其運行軌跡為橢 圓形狀。橢圓的長軸方向必然磨損齒片，使得間隙變大，軸承箱內四處噴濺的透平油順著間 隙往外溢流。
b)經過長時間觀察盤車裝置處及外油擋處微滲情況，發現其實不是在滲油，而是冒出的油箱凝結成油滴，積少成多，匯成小量油。按照規程規定，汽輪機各軸承座應微負壓運行，但檢查各軸承座排氣裝置，發現軸承座內并沒有負壓。因為油煙是軸與軸承摩擦生熱使潤滑油產生的，其比重較輕，自然存留在軸承箱上部的空間，若軸承座有負壓，便可以隨回油管返回主油箱，但現在軸承座內無負壓，使得滯留的油煙密度越來越大，當壓力達到一定值時，必然從間隙處往外冒。
3 對策措施
針對以上出現的兩種情況，要根本消除漏油點，必須改造外油擋及排油煙系統。故在1998年3月1號機大修時，對1號機固定外油擋、排油煙系統進行了以下改造。
a)1～4號軸承座的固定外油擋由原來的固定齒片式結構改為外擋 是固定齒片式結構，內擋是浮動內環，與軸始終保持同心。內環的表面為軸承合金，與其它 軸徑表面有一很小的間隙。這樣，當汽輪機轉子高速旋轉時，浮動的內環隨軸上下浮動，擋 住了大量的潤滑油，而固定外擋可擋住少量的油花，防止了油向軸承座外泄。
b)對主油箱的排煙系統進行改造，用功率較大的風機替代舊風機(風機性能比較見表1)，并在風機進口處裝Ⅰ級油煙分離器，考慮到云浮電廠冬夏兩季氣溫變化較大，為增強該系統的適應性及可調性，風機出口處裝一可調節風門，在9 m遠轉平臺上裝Ⅱ級油煙分離器，其底部及出口處安裝排污油管定期排污油水分(其系統如圖1所示)。為減小管道阻力，取消原來的進口管(
108 mm)，風機直接安裝在Ⅰ級油煙分離器的頂部，出口管采用
159 mm×4.5 mm管。
Key words：steam turbine bearing；oil leakage；comprehensive tackling
云浮發電廠現有兩臺汽輪機均是上海汽輪機廠生產的N125-135/535/535型中間再熱凝汽式汽輪機。每臺汽輪發電機由7個軸承支承，潤滑油和調節系統用油均是46號透平油，兩臺機組分別于1991年初及年底正式投產。自投產以來，兩臺汽輪發電機的支持軸承兩側及盤車裝置處均向外滲油、冒油煙，影響機組的安全、經濟運行。為此，進行了多方面的分析、研究，找出了造成汽輪機軸承油箱及盤車裝置等部位滲油的原因，改造取得十分明顯的效果。
1 滲油現象
汽輪機軸承油擋滲油現象有以下幾種：
a)固定外油擋滲油，造成軸承及周圍有污垢，甚至引發火警可能。
b)盤車小齒輪軸、推桿底部、錯油門處均有微量滲油，就此現象曾與同類型機組的兄弟廠交流過，均被視為老大難問題。
2 原因分析
經過分析認為，軸承油擋滲油原因如下：
a)盡管每次檢修時均嚴格執行檢修工藝標準，控制固定外油擋間隙值在標準范圍內(上部0.20～0.25 mm，下部0.10～0.15 mm，兩側0.15～0.20 mm)，但在下次檢修時測量，各 軸承的外油擋間隙值均比原來的值增大0.03～0.06 mm。這是由于固定 外油擋是固定在軸承箱體上的，與軸承同心，可調整量小。而軸在運行時，其運行軌跡為橢 圓形狀。橢圓的長軸方向必然磨損齒片，使得間隙變大，軸承箱內四處噴濺的透平油順著間 隙往外溢流。
b)經過長時間觀察盤車裝置處及外油擋處微滲情況，發現其實不是在滲油，而是冒出的油箱凝結成油滴，積少成多，匯成小量油。按照規程規定，汽輪機各軸承座應微負壓運行，但檢查各軸承座排氣裝置，發現軸承座內并沒有負壓。因為油煙是軸與軸承摩擦生熱使潤滑油產生的，其比重較輕，自然存留在軸承箱上部的空間，若軸承座有負壓，便可以隨回油管返回主油箱，但現在軸承座內無負壓，使得滯留的油煙密度越來越大，當壓力達到一定值時，必然從間隙處往外冒。
3 對策措施
針對以上出現的兩種情況，要根本消除漏油點，必須改造外油擋及排油煙系統。故在1998年3月1號機大修時，對1號機固定外油擋、排油煙系統進行了以下改造。
a)1～4號軸承座的固定外油擋由原來的固定齒片式結構改為外擋 是固定齒片式結構，內擋是浮動內環，與軸始終保持同心。內環的表面為軸承合金，與其它 軸徑表面有一很小的間隙。這樣，當汽輪機轉子高速旋轉時，浮動的內環隨軸上下浮動，擋 住了大量的潤滑油，而固定外擋可擋住少量的油花，防止了油向軸承座外泄。
b)對主油箱的排煙系統進行改造，用功率較大的風機替代舊風機(風機性能比較見表1)，并在風機進口處裝Ⅰ級油煙分離器，考慮到云浮電廠冬夏兩季氣溫變化較大，為增強該系統的適應性及可調性，風機出口處裝一可調節風門，在9 m遠轉平臺上裝Ⅱ級油煙分離器，其底部及出口處安裝排污油管定期排污油水分(其系統如圖1所示)。為減小管道阻力，取消原來的進口管(
108 mm)，風機直接安裝在Ⅰ級油煙分離器的頂部，出口管采用159 mm×4.5 mm管。表1 風機性能比
圖1 排煙系統簡圖
1-Ⅰ級分離器；2-風機；3-可調風門；4-Ⅱ級分離號；5-排污油閥
圖1 排煙系統簡圖
1-Ⅰ級分離器；2-風機；3-可調風門；4-Ⅱ級分離號；5-排污油閥
4 效果
改造完成后，機組運行至今，各軸承座兩側及盤車裝置均未發現滲油。若把排油煙系統風機出口風門調整到1/3開度處，使主油箱及各軸 承箱內保持-300～-400 Pa時，既能把油煙抽走，又防止把大量軸封蒸汽抽到油側，各軸承 座兩側和盤車裝置處均未發現冒油煙，使得滲油點從原來的13點減少到零點，而且，此套排 油煙系統還可以分離部分的水分，使得油質大為提高。運行至今，化學化驗報告中都無水分 。油中帶水導致透平油乳化的問題也解決了，大大減輕了檢修人員的工作量。
5 結束語
汽輪機屬高速旋轉機械，其軸承座兩側的密封及潤滑油質的好壞直接影響到汽輪機的安全、經濟運行。經過此次改造，解決了云浮電廠的老大難問題，使機組更加穩定、滿發，對創建“一流火電廠”打下了堅實的基礎，同時為解決廣東省同類型機組類似問題提供參考。（作者：劉贊偉 吳偉基；來源：廣東電力）
改造完成后，機組運行至今，各軸承座兩側及盤車裝置均未發現滲油。若把排油煙系統風機出口風門調整到1/3開度處，使主油箱及各軸 承箱內保持-300～-400 Pa時，既能把油煙抽走，又防止把大量軸封蒸汽抽到油側，各軸承 座兩側和盤車裝置處均未發現冒油煙，使得滲油點從原來的13點減少到零點，而且，此套排 油煙系統還可以分離部分的水分，使得油質大為提高。運行至今，化學化驗報告中都無水分 。油中帶水導致透平油乳化的問題也解決了，大大減輕了檢修人員的工作量。
5 結束語
汽輪機屬高速旋轉機械，其軸承座兩側的密封及潤滑油質的好壞直接影響到汽輪機的安全、經濟運行。經過此次改造，解決了云浮電廠的老大難問題，使機組更加穩定、滿發，對創建“一流火電廠”打下了堅實的基礎，同時為解決廣東省同類型機組類似問題提供參考。（作者：劉贊偉 吳偉基；來源：廣東電力）