汽轮机润滑含水量升高的原因分析及处理措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 汽轮机润滑含水量升高的原因分析 及处理措施 摘 要：秦山第三核电厂 CANDU6 重水堆核电站汽轮机曾多次 发生过润滑油水含量异常升高事件，对 机组安全运行造成较大的危害。本文通 过介绍汽轮机润滑油和轴封系统的运行 特点，结合不同工况下系统参数的变化 情况，采用排除法分析可能导致滑油水 含量上升的原因，并在此基础上提出避 免润滑油进水事件发生的运行策略。 中国论文网 /8/view-12883134.htm 关键词：汽轮机；轴封；润滑油； 含水量 中图分类号：TK263 文献标识 码：A 文章编号：1671-2064（2017） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 03-0045-01 1 概述 CANDU6 重水堆核电站汽轮机 采用日立公司 TC4F-52 型汽轮机，转速 1500r/min，额定功率 700MW。该汽轮 机采用三级迷宫式轴封系统，以防止汽 轮机高压缸端部蒸汽外漏和空气从低压 缸端部漏入凝汽器。汽轮机润滑油系统 向 8 个汽轮机径向轴承提供润滑油，并 配备两台润滑油排烟风机，用于防止运 行时润滑油烟气向厂房内排放。按照设 计要求，正常运行时汽轮机润滑油水含 量应低于 100ppm，在实际运行中多次 在机组启停阶段发生汽轮机润滑油进水 事件，润滑油水含量最高达到 1345ppm，对机组安全运行造成危害。 根据系统设计特点进行分析，可能导致 润滑油系统进水的原因有： （1）润滑油冷却器泄漏，设备 冷却水进入润滑油系统； （2）雨水通过排油烟风管进入 主油箱或油净化系统； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 （3）汽轮机轴封系统存在蒸汽 泄漏，蒸汽进入汽轮机轴承箱后冷凝成 水，造成润滑油水含量升高。 由于我厂在设备冷却水中添加氢 氧化锂以保持较高的 PH 值，所以当润 滑油冷器传热管泄漏时可以对润滑油进 行化学取样，通过分析润滑油中是否存 在锂离子的方法进行排除。如果雨水通 过排油烟风管进入油净化系统，可以检 查风道的 U 型管段是否有残余积水的方 法进行排除。除此之外，润滑油系统进 水最可能来源为轴封系统蒸汽泄漏。下 面对汽轮机轴封蒸汽进入润滑油系统的 可能原因和途径进行分析。 2 轴封蒸汽进入润滑油系统的原 因分析 从事件的发生时间序列分析可知， 润滑油进水通常发生在轴封系统投运和 停运过程中，机组正常功率运行时从未 发生过润滑油水含量超标事件。从系统 的工作原理和现场布置可知，要让轴封 蒸汽进入润滑油箱，必须具备两个条件： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 润滑油排烟风机启动，在滑油箱及 汽轮机轴承箱内形成负压；同时汽轮机 轴封处有蒸汽漏出。在轴承箱内负压作 用下轴封泄漏蒸汽被吸入，蒸汽冷凝成 水造成润滑油水含量上升。下面结合机 组启动、停运、正常功率运行阶段不同 工况对进水原因进行分析。 2.1 启动阶段 通过对系统参数分析和现场观察 对比发现：在投运在轴封系统过程中， 凝汽器真空尚未建立。如果轴封蒸汽压 力较高，会造成轴封供气量偏大；同时 若为轴封提供负压的轴加风机出力不足， 无法将汽轮机轴封内过量蒸汽收集并排 走，则会在汽轮机轴封端部出现蒸汽泄 漏。此时，如果立即投运润滑油抽油烟 风机，就将导致轴封漏气进入润滑油。 实验证明，机组启动过程中，将 轴封供气压力由 28kPa 降低到 22kPa， 将轴加风机入口压力有-3kPa 降低到- 5kPa，能有效减少汽轮机轴封端部漏气 情况。因此，在启动阶段可以通过以下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 运行策略有效防止润滑油进水： （1）在投运汽轮机轴封初期， 应将轴封母管压力降低到运行手册允许 的低限； （2）在投运汽轮机轴封初期， 应将轴加风机入口压力调整到运行手册 允许压力的低限； （3）在轴封系统稳定前，尽量 不要投入润滑油排烟风机； （4）化学部门加强对润滑油水 分的监视。 2.2 停运阶段 机组停运后，当凝汽器真空已经 破坏，但轴封供气母管内尚有残余蒸汽。 如果先停运轴加风机，而保持润滑油排 烟风机运行，也会造成轴封泄漏蒸汽被 吸入润滑油回路。特别当轴封蒸汽隔离 阀存在轻微内漏，汽轮机停机后持续向 轴封供应蒸汽，则会更容易导致润滑油 进水。因此，在轴封系统停运后应将轴 封供气管道的疏水阀打开，卸除轴封母 管残余压力；并尽可能保持轴加风机运 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 行直到机组完全冷却。这样能有效防止 润滑油进水事件的发生。 2.3 功率运行阶段 正常功率运行时，润滑油排烟风 机运行，汽轮机轴封端部仍有极少量蒸 汽漏出。为什么正常时润滑油水含量能 维持正常水平呢？经过分析有以下几个 原因： 首先，正常运行时轴封的汽源主 要是高压缸漏气、调门和主汽门阀杆的 漏气，这些蒸汽的品质比较低。而在汽 轮机启动前，轴封的供气为辅助蒸汽或 主蒸汽，品质都远远高于正常运行情况 下的轴封蒸汽。同样的轴封供气压力下， 这种高品质的蒸汽进入轴封体后更容易 泄露，故在启动过程中轴封蒸汽泄漏量 远大于正常运行工况。 其次，润滑油净化系统具有一定 的脱水能力。润滑油温度及油净化系统 的负压决定了脱水能力的强弱。根据设 计要求，汽轮机盘车阶段为保持较高的 润滑油粘度，油温设定点为 32；汽机 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 正常运行时润滑油温度设定点自动提高 到 46，轴承回油温度更达到 55至 60。由此可见正常运行时润滑油温比 启动过程中高，在润滑油排烟风机的负 压作用下，润滑油净化系统的脱水能力 比停运和启动过程中强。因此，正