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[摘 要]对#3汽轮发电机组轴承箱油档漏油，轴封漏气从轴承箱油档处漏入致使轴承箱油质劣化进行了原因分析，结合现场油档改造的实际情况，进行分析评估，取得了良好效果。
[关键词]轴承箱油档漏油 油质劣化原因 空气式油档
中图分类号：TM621.3 文献标识码：P 文章编号：1009―914X（2013）22―0355―01
沙角A电厂#3机为哈汽生产的200MW汽轮发电机组，机组轴承箱油档原采用传统结构的固定梳齿式油档（见图1），通常用螺栓将上下半油挡固定在轴承箱体上，其油挡梳齿片内径则与转轴保持固定间隙。启停机过程中，当转速过临界转速时振动幅度最大，沿径向势必磨损油档齿片而使密封间隙变大，轴承箱内的透平油则很容易通过齿尖与轴径间的间隙往外泄漏，当漏油滴到高中压缸及下部的高温管道保温层时，易发生冒烟着火，危及机组安全。在启机中还经常发生轴封碰磨，导致启机困难，特别是热态启动。为避免启机困难，机组轴封间隙往往调整较大，这样导致轴封漏气，从轴承箱油档处漏入轴承箱，从而导致透平油乳化，破坏轴承动态润滑效果，同时也使前箱的油泵连接齿套结油垢，而造成齿面严重磨损，轴承的磨损也将加剧。由此可见，轴承油档漏油现象带来的问题不是单一的，必须给予高度重视。以下就轴承油档漏油漏气原因及改进措施做了初步地分析。
一油档改造前现状分析及存在问题
1、沙角A电厂#3机组轴承箱及轴封的距离非常接近，约150MM。轴封漏汽会沿着转子漏入轴承箱。这是油中水份的主要来源。如下图。
2、由于轴封在安装及检修工艺的原因，轴封和油档的间隙都无法达到设计值的理想状态。同时200MW机组在启机过程相对困难，从对运行安全考虑，轴封间隙调整时一般会偏大，这样在运行中不容易碰磨。目前还没有一种新的汽封可以安全达到轴封汽不外漏。显然，从轴封上来想办法显得比较困难，所存在的风险也较大。
3、从轴承箱上的油档密封上考虑，由于轴承箱都是处于负压运行，轴封的漏气正好沿轴向从轴承箱的油档进入，负压使水蒸气更加容易进入箱内。改造靠近轴封处油档是考虑的重点，但有一个先决条件，就是转子不允许碰磨。轴承箱油档为不可调的固定梳齿片式，齿片虽然为易磨损的铜或铝材料，但磨损后密封性能变差，而且在磨损过程中容易伤及轴颈，会对轴颈造成永久性损伤。
4、尽管检修时可能地将油档间隙靠近标准及在运行中调整轴封压力在正常范围低限运行，以减少轴封的漏气，但还是无法阻止蒸汽进入轴承箱这一现象，由于轴承箱的负压作用，蒸汽还是会从油档间隙处窜入，只是减少了量而已，并不能杜绝蒸汽的进入。
5、机组运行中，润滑油质的好坏将直接影响机组以及系统中各设备的运行安全性，当油中水份大于0.05%或破乳时间上升较快时，就需要对油进行处理，而目前我厂200MW机组油净化装置根本无法满足这种要求，只得借助外接滤油机来实现，虽然如此，还是没有从根本上消除油中带水的现象。
6、以往曾经在轴承箱油档安装浮动油环来消除这种现象，但由于浮动油环本身特性所带来的漏油等缺陷，而不得不重新用回固定油档。
7、为解决油中带水的问题，每月要定期用离心式滤油机连续滤油一周，油箱严重锈蚀，油质的恶化严重威胁汽轮机的安全运行，为解决这一问题，2006年开始对#3机组轴承箱的油档进行改造、以确保轴封蒸汽不再漏入轴承箱。
二轴承箱油档改造为压缩空气式油档方案分析
1、改造前所使用固定式油档，其密封的原理是气体在节流的情况下，使流体速度减慢，扩容，从而达到阻流的作用。改造后的空气式油档是利用在油档齿间隙内面入一定压力的空气，使其形成一圈空气环，压力高于外侧的轴封漏气，内侧高于轴承箱内鼓风的油烟压力。在随大轴旋转地同时，油档齿同时保留着间隙，排除了动静接触碰磨的风险。如下图。
3、压缩空气式油档安装方便，装配时新油档利用旧油档的安装槽，无需对箱体作任何的改动，油档齿的间隙按标准配好，外接8MM的不锈钢进汽管，分上下各有一个进气接口，连接气压缩空气母管处，各油档的进气有调整阀和压力表，便于调节进气压力和流量，做到既密封又经济的目的。安装调试时间短，不影响大修或小修进度，我厂200MW机组，八个油档，大轴中心精调完后既可安装调整，消耗3人2天，可与大修同步进行。
三改造后油档的运行效果
1、2006年#3机组自改造油档以来，定期油品化验中水份含量都在合格范围内，不再频繁使用处置的离心式滤油机滤油，油净化装置的滤芯使用时间大大延长，减少了消耗，没有改造之前3月需更换滤芯一次，改造后在小修周期才更换（1年），每年可节约成9万本元。改造后每年少滤油6次，每次10天，共节约人工和消耗材料费5万元。
2、近两年大小修检查前箱主油泵连接齿套不再出现油垢积垢现象，齿面的磨损得以控制，前箱调速部套不再因由中含水而造成生锈，轴承安全磨损大大减少，油中的氧化物颗粒大量减少。
3、经过这种改造油品得以极大程度的提高，与汽轮机的轴承安全运行和调整套的正常工作提供了保证，基本上消除因轴封汽漏入油中的问题。
4、油档没有改造前，由于油中带水，每年需补充润滑油30桶，每桶170KG，按每公斤油9元计算，则消费0.17*30*9000元=45900元。如不改造4年润滑油全更换要20立方。大约22吨*9000元=189000元，每年节省的总费用90000+50000+45900+（189000/4）=233150元。
5、改造后避免了非计划停运造成对电网供电量的减少和对电网冲击，为供电安全提供了有力的保障。
四存在问题及寻求方向
1由于空气式油档在运行中要消耗一定量的压缩空气，而且压缩空气一定要纯净，不应含水。这样使用压缩空气量增加，空压机站的负担增大了，厂用电消秏增加.
2寻找一種能代替外接压缩空气，由机组本身产生的干净而达到要求的压力气体，这样可以提高经济性。
结语
随着近几年科学技术的改进和发展，固定梳齿片式密封结构逐渐被活动式密封和接触式密封所取代是势所必然。我厂200MW机组采取上述改进措施后，从实际运行情况看，已基本解决了油档漏油漏气的难题，因油档漏油漏气而引起保温层冒烟着火及油质劣化等现象得到有效抑制，从而对设备的安全经济运行起到了极大作用。
参考文献
[1] 2007年版《沙角A电厂200MW机组检修规程》
[关键词]轴承箱油档漏油 油质劣化原因 空气式油档
中图分类号：TM621.3 文献标识码：P 文章编号：1009―914X（2013）22―0355―01
沙角A电厂#3机为哈汽生产的200MW汽轮发电机组，机组轴承箱油档原采用传统结构的固定梳齿式油档（见图1），通常用螺栓将上下半油挡固定在轴承箱体上，其油挡梳齿片内径则与转轴保持固定间隙。启停机过程中，当转速过临界转速时振动幅度最大，沿径向势必磨损油档齿片而使密封间隙变大，轴承箱内的透平油则很容易通过齿尖与轴径间的间隙往外泄漏，当漏油滴到高中压缸及下部的高温管道保温层时，易发生冒烟着火，危及机组安全。在启机中还经常发生轴封碰磨，导致启机困难，特别是热态启动。为避免启机困难，机组轴封间隙往往调整较大，这样导致轴封漏气，从轴承箱油档处漏入轴承箱，从而导致透平油乳化，破坏轴承动态润滑效果，同时也使前箱的油泵连接齿套结油垢，而造成齿面严重磨损，轴承的磨损也将加剧。由此可见，轴承油档漏油现象带来的问题不是单一的，必须给予高度重视。以下就轴承油档漏油漏气原因及改进措施做了初步地分析。
一油档改造前现状分析及存在问题
1、沙角A电厂#3机组轴承箱及轴封的距离非常接近，约150MM。轴封漏汽会沿着转子漏入轴承箱。这是油中水份的主要来源。如下图。
2、由于轴封在安装及检修工艺的原因，轴封和油档的间隙都无法达到设计值的理想状态。同时200MW机组在启机过程相对困难，从对运行安全考虑，轴封间隙调整时一般会偏大，这样在运行中不容易碰磨。目前还没有一种新的汽封可以安全达到轴封汽不外漏。显然，从轴封上来想办法显得比较困难，所存在的风险也较大。
3、从轴承箱上的油档密封上考虑，由于轴承箱都是处于负压运行，轴封的漏气正好沿轴向从轴承箱的油档进入，负压使水蒸气更加容易进入箱内。改造靠近轴封处油档是考虑的重点，但有一个先决条件，就是转子不允许碰磨。轴承箱油档为不可调的固定梳齿片式，齿片虽然为易磨损的铜或铝材料，但磨损后密封性能变差，而且在磨损过程中容易伤及轴颈，会对轴颈造成永久性损伤。
4、尽管检修时可能地将油档间隙靠近标准及在运行中调整轴封压力在正常范围低限运行，以减少轴封的漏气，但还是无法阻止蒸汽进入轴承箱这一现象，由于轴承箱的负压作用，蒸汽还是会从油档间隙处窜入，只是减少了量而已，并不能杜绝蒸汽的进入。
5、机组运行中，润滑油质的好坏将直接影响机组以及系统中各设备的运行安全性，当油中水份大于0.05%或破乳时间上升较快时，就需要对油进行处理，而目前我厂200MW机组油净化装置根本无法满足这种要求，只得借助外接滤油机来实现，虽然如此，还是没有从根本上消除油中带水的现象。
6、以往曾经在轴承箱油档安装浮动油环来消除这种现象，但由于浮动油环本身特性所带来的漏油等缺陷，而不得不重新用回固定油档。
7、为解决油中带水的问题，每月要定期用离心式滤油机连续滤油一周，油箱严重锈蚀，油质的恶化严重威胁汽轮机的安全运行，为解决这一问题，2006年开始对#3机组轴承箱的油档进行改造、以确保轴封蒸汽不再漏入轴承箱。
二轴承箱油档改造为压缩空气式油档方案分析
1、改造前所使用固定式油档，其密封的原理是气体在节流的情况下，使流体速度减慢，扩容，从而达到阻流的作用。改造后的空气式油档是利用在油档齿间隙内面入一定压力的空气，使其形成一圈空气环，压力高于外侧的轴封漏气，内侧高于轴承箱内鼓风的油烟压力。在随大轴旋转地同时，油档齿同时保留着间隙，排除了动静接触碰磨的风险。如下图。
3、压缩空气式油档安装方便，装配时新油档利用旧油档的安装槽，无需对箱体作任何的改动，油档齿的间隙按标准配好，外接8MM的不锈钢进汽管，分上下各有一个进气接口，连接气压缩空气母管处，各油档的进气有调整阀和压力表，便于调节进气压力和流量，做到既密封又经济的目的。安装调试时间短，不影响大修或小修进度，我厂200MW机组，八个油档，大轴中心精调完后既可安装调整，消耗3人2天，可与大修同步进行。
三改造后油档的运行效果
1、2006年#3机组自改造油档以来，定期油品化验中水份含量都在合格范围内，不再频繁使用处置的离心式滤油机滤油，油净化装置的滤芯使用时间大大延长，减少了消耗，没有改造之前3月需更换滤芯一次，改造后在小修周期才更换（1年），每年可节约成9万本元。改造后每年少滤油6次，每次10天，共节约人工和消耗材料费5万元。
2、近两年大小修检查前箱主油泵连接齿套不再出现油垢积垢现象，齿面的磨损得以控制，前箱调速部套不再因由中含水而造成生锈，轴承安全磨损大大减少，油中的氧化物颗粒大量减少。
3、经过这种改造油品得以极大程度的提高，与汽轮机的轴承安全运行和调整套的正常工作提供了保证，基本上消除因轴封汽漏入油中的问题。
4、油档没有改造前，由于油中带水，每年需补充润滑油30桶，每桶170KG，按每公斤油9元计算，则消费0.17*30*9000元=45900元。如不改造4年润滑油全更换要20立方。大约22吨*9000元=189000元，每年节省的总费用90000+50000+45900+（189000/4）=233150元。
5、改造后避免了非计划停运造成对电网供电量的减少和对电网冲击，为供电安全提供了有力的保障。
四存在问题及寻求方向
1由于空气式油档在运行中要消耗一定量的压缩空气，而且压缩空气一定要纯净，不应含水。这样使用压缩空气量增加，空压机站的负担增大了，厂用电消秏增加.
2寻找一種能代替外接压缩空气，由机组本身产生的干净而达到要求的压力气体，这样可以提高经济性。
结语
随着近几年科学技术的改进和发展，固定梳齿片式密封结构逐渐被活动式密封和接触式密封所取代是势所必然。我厂200MW机组采取上述改进措施后，从实际运行情况看，已基本解决了油档漏油漏气的难题，因油档漏油漏气而引起保温层冒烟着火及油质劣化等现象得到有效抑制，从而对设备的安全经济运行起到了极大作用。
参考文献
[1] 2007年版《沙角A电厂200MW机组检修规程》