汽轮机给水泵润滑油中进水原因分析及处理

作者：温勇

来源：《中国电气工程学报》2020年第14期

摘要：给水泵汽轮机组复杂的系统、结构，紧凑的设计及其运行操作控制等因素都会直接导致润滑油系统进水，而解决该问题的关键是找到可能漏入油系统的水汽来源。本文探讨了汽轮机给水泵润滑油中进水原因分析及处理。

关键词：汽轮机;给水泵润滑油;进水原因;处理措施

多数电厂都存在汽动给水泵组润滑油中进水问题， 含水润滑油进入汽动给水泵组轴瓦， 可能导致轴颈处无法形成油膜， 造成烧瓦， 也可导致润滑油乳化变质， 影响润滑效果， 损害设备。

1 汽轮机给水泵润滑油中进水原因分析

（1）轴封漏汽。小机轴封供汽来自主机轴封供汽系统，每台小机都设置了一只调节阀，但轴封高压端和低压端未分开设置，而是采用同一组管道供汽。在机组负荷变化时，若调整不当，难免会有一端轴封发生窜汽，而且轴承箱是微负压，极易把泄漏的蒸汽吸入轴承箱内，导致润滑油水分超标。

（2）冷油器泄漏。冷油器采用的是板式换热器。水侧和油侧之间采用橡胶密封，检修装复要求精度高。极易发生密封条压偏、错位，检修装复时密封条未清理干净。

（3）给水泵密封水窜水。设备长期运行，给水泵内密封衬套、导叶衬套和平衡鼓衬套都会发生不同程度的磨损，导致给水泵效率下降，内部泄漏变大，为了防止给水外泄，调高密封水流量及压力。轴承箱挡油环或者油封出现磨损，间隙值大于标准值时或者密封圈老化密封效果降低时，密封水极易顺着转轴流入轴承箱，导致润滑油水分超标。该因素是该机型润滑油含水量超标的主要因素。

（4）油封的影响。油封对润滑油含水量的影响往往是与轴封、密封水等因素息息相关。当油封与轴的间隙大于允许值时，因轴承箱微负压的关系，会导致其他含水介质进入润滑油系统，导致润滑油含水量超标。

（5）排烟风机的影响。每台小机润滑油集装油箱都单独设置1 台排烟风机，配套排烟风机流量为136m3/h，全风压762Pa。排烟风机出口管路都布置至汽机厂房顶部，对空排放。由于出口管线较长，整体垂直走向，当遇到气温较低时，排气管内烟气中水汽会凝结成水，倒流回油箱内，不仅影响润滑油颗粒度品质，也会导致水分超标。

（6）其他影响。除上述主要影响因素外，其他细节方面也应引起大家重视。润滑油油箱顶部检修孔、人孔门、回油滤网盖板密封不良。油泵端面密封不良。轴承箱盖、轴承观察窗密封不良。上述方面，不仅会因油系统的微负压使空气中水分进入油系统，还会造成油系统颗粒度超标，润滑油发生渗漏等。

2 汽轮机给水泵润滑油中进水的处理措施 2.1把轴封供汽压力调整在正常合理范围内

轴封汽主管压力的设计值为0.03MPa，在多次冲转过程中经过多次试验发现，当轴封汽主管压力不小于0.015MPa 时，对机组的真空就没有影响，因此在运行中把轴封供汽主管压力调整到0.015MPa 左右，有效的改善了油中带水的情况。此外，原来对高压缸轴封和中压缸轴封进入除氧器的一挡漏汽进行节流，增加φ5 节流孔板防止除氧器压力高报警（0.6MPa），经过多次试运行实践，除氧器压力达到0.6MPa 时对除氧器的安全运行并无影响。因此现在全开一挡漏汽门，不进行节流，减少了轴封汽进入轴承的漏汽量。 2.2采取的临时措施

在不停机的情况下，采取以下紧急措施，使润滑油系统含水量得到了一定好转。外接1 台公称流量10000L/h 的移动式真空脱水滤油机，进行脱水处理。在保证密封水回水温度不超允许值的情况下，减小汽泵密封水调节阀开度，规定密封水回水温度不允许超75℃。在保证润滑油回油顺畅的前提下，减小排烟风机开度至20%，以此降低轴承箱微负压，减少轴承“吸水”。在保证油封不泄漏潤滑油的前提下，适当调高润滑油系统压力至高限0.20MPa。使系统内油压与水压、汽压压差增大，尽量避免汽水渗漏至油系统。 2.3轴封、油封因素的处理及改进

机组停运后，在小机轴封供汽母管上进行分支，每台小机设置2只调节阀，对高压侧和低压侧进行分开调节。无论工况如何变化，都可以保证端部汽封不发生泄漏。对汽泵轴承油挡进行解体检查，发现动环、静环O形圈及轴套O 形圈都有不同程度的硬化，进行更换处理。对小机轴承油挡进行径向间隙测量，浮动弹片检查，发现弹片处积油污较多，使弹片失去调整间隙的功能。为此对油挡齿进行了修整，油挡圈卫生清理。 2.4密封检修处理

对汽泵进行解体，着重检查导叶衬套、密封衬套及旋转的密封轴套磨损情况。导致密封件发生磨损的根本原因可以从以下方面进行检查。①复查中心。根据汽动给水泵设计要求，中心应满足端面偏差小于0.03mm，圆周高差小于0.05mm。测量时，汽轮机转子应与水泵转子同步转动，以减小联轴器形状误差对圆周偏差造成的影响，以及避免联轴器张口测量的精度。②泵

轴弯曲度，应小于0.03mm。③复查水泵在盘车时，是否按规程进行。正常运行及刚停泵时，应保证上、下部壳体温度差≤ 15℃。介质与下部壳体温度差≤ 50℃。同时，在盘车过程中应保证密封水及冷却水应正常供应，否则可能导致迷宫密封磨损加剧，缩短使用寿命。④密封水系统故障，如过滤器堵塞、破损，空气未排尽等。⑤测量密封件间隙值，超过允许值应进行更换。其中，导叶衬套与叶轮轮毂间隙≤ 0.70mm，平衡鼓与平衡鼓衬套间隙≤ 0.62mm，密封轴套与密封衬套间隙≤ 0.62mm。当以上间隙值达不到要求时，会造成密封水窜水至润滑油系统中。

2.5冷油器的改进

在冷油器油侧及水侧管道最低点各加装一只DN15 的排放阀，用于运行期间检查，冷油器是否存在内部泄漏及水侧排污。同时，这样的改进也便于检修时，对润滑油的排放回收;做耐压试验时，观察泄漏清晰明了。通过调整供油油泵出口可调式逆止门开度，使冷油器内部油侧压力略高于水侧压力0.1～0.2MPa，以避免因冷油器发生内部泄漏时，润滑油大量进水。进行冷油器维护时，应清理干净所有换热板密封面及密封条。发现密封条老化、破损时，应及时更换。拆卸冷油器之前应做好记号及两块夹板间距的测量工作，便于恢复工作的开展。 2.6排烟风机改进

鉴于运行期间，排烟风机出现冷凝水倒回油箱。改进措施为在排烟风机出口管路最低点设置积水槽，并安装U 形水封排污管路，这样既不影响油箱微负压工况，也解决了冷凝水倒回油箱的问题。运行期间，排烟风机出口阀应保持适当开度，不易过大。过大造成油系统负压过高，引起油系统“吸水”加快;过小影响造成油系统回油不畅，油箱内水汽、空气分离缓慢，影响润滑油供油品质。正常运行时调整出口阀门，保持油箱内微负压约为-50Pa 即可。 2.7油箱检修

在日常检修工作中，润滑油箱应保证各人孔门、检修窗、观察窗密封良好，定期更换密封垫，防止空气中水分因油箱负压进入油系统内，避免空气中灰尘污染润滑油，降低润滑油品质。同时，也可避免润滑油向外渗漏。对于油系统的“跑、冒、滴、漏”问题，应引起重视，并加以解决。

综上所述，汽轮机油中进水的危害严重，必须严格、及时处理，寻找汽轮机油中带水的原因，并找到解决方案，才能保证汽轮机的安全运行。只有解决了给水泵汽轮机润滑油中的进水问题，才能保证了给水泵汽轮机的安全运行，最终保证了整个机组的正常、安全、经济连续运行。

参考文献：

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[3] 王晓峰.; 给水泵汽轮机油系统故障原因分析及改进措施[J]. 机械管理开发. 2019（10） [4] 孙国强.; 给水泵汽轮机油系统故障原因分析及改进措施[J]. 华电技术. 2018（11）