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【摘 要】火力发电厂普遍存在汽轮机油清洁度不合格的问题。通过对汽轮机油清洁度下降的原因分析,提出了在油系统中加装磁棒组,增设定期排污点,添加防锈剂及采取合理的油循环冲洗方式等处理措施,可提高汽轮机油清洁度及防止油质劣化。
【关键词】透平油;清洁度;分析
汽轮机油主要起润滑、冷却、调速和密封作用。在机组安装、检修及运行过程中,由于各种原因导致油清洁度下降,使转子轴颈磨伤,轴瓦钨金磨损,调节部套卡涩。解决汽轮机油清洁度问题一直是各电厂老大难问题。我们考察过大多数电厂,虽在此方面投入大量人力、物力,效率仍然很低。汽轮机油清洁度问题如果处理不好,将直接影响机组运行的稳定性与可靠性。
1、汽轮机油清洁度下降的原因
1.1 设备制造方面
油系统设备及管道在厂家制造过程中,由于不重视质量以及工作人员的疏忽,在油系统设备及管道内残留一些铁屑、型砂、油漆等杂物,机组安装完毕进入油循环时,这些杂物就会进入系统中。另外,主油箱及套装油管路内壁防锈问题没有处理好,比如设备内喷刷的耐油防锈漆不均匀或管道内未涂防锈油,致使设备及管道安装后容易局部生锈,时间一长在其内表面就会生成一层氧化皮,油系统循环后,这层氧化皮很容易脱落至油中,造成油系统污染。
1.2 安装质量差
1.2.1 设备内部及管道清理不彻底 在安装前,对油系统设备没有仔细检查清理,在安装过程中落人灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂物。这些杂质随油循环过程中,遇到油管路弯头、变径、堵头等油流不畅通的局部区域时,就会滞留于此,越积越多。有些机组在刚投产时机组运行还比较正常,但运行一段时间后,管路死角区中的脏物随油流进入各轴承及调节系统部件中,严重影响机组的安全运行。
1.2.2 管道清洗后没有采取防护措施 有些油系统管道到货后内部较脏,有锈垢、氧化皮、灰尘等,需要在现场进行机械清洗或化学清洗,但清洗后没有采取有效的防护措施,以致在管道内壁重复出现清洗前的状态。
1.2.3 油管道焊接工艺错误 按规范要求,油系统管路焊接采用全氩弧焊,或者采用氩弧焊打底电焊盖面的工艺,但有些施工单位为抢工期而采用电焊焊接工艺,不可避免地在油管路中掉人焊渣、焊皮,油循环后这些杂物就会进入系统中。
1.2.4 质检工作不到位 如果质检部门对安装工艺监督不力,对于油系统安装的各环节没有跟踪到位,验收时又没有严格执行标准。汽轮机投入运行后,就可能影响汽轮机油清洁度。
1.3 检修质量差
油系统设备及部件的检修工作没有严格按检修程序进行,如主油箱、密封油箱、轴承室等内部清理不彻底,以及检修过程中落人一些灰尘、棉线等杂物;调节系统及密封油系统中各零部件检修解体后,对内部死角区存有灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂质,没有用压缩空气吹扫及用面团粘出,在油循环后有一部分残留的杂物就会污染汽轮机油。
1.4 轴封压力调整不当
有些电厂为提高机组经济性,采取较高的轴封供汽压力来提高汽轮机运行的真空值。由于汽封距轴承油封处较近,当轴承室内负压过低时,从轴封处漏出的蒸汽就会进入轴承室而污染润滑油,使油中水分、杂质增多,油质乳化,影响机组安全运行。
2、处理办法
2.1 加装强力磁棒组
在轴承室、油箱底部等杂质易积存的地方加装强力磁棒组,以吸附油中的金属杂质。在停机期间,检查磁棒上吸附的杂质、颗粒量,并清扫干净再回装
2.2 加装定期排污点
因油系统管路较长,管路弯头、异径较多,存在油流的死角区。由于整个管路又是分段焊接的,故内壁凸凹不平、不光滑,油中的杂质很容易积存在这些地方。为了消除这些积存的杂质,可在这些地方加装定期排污点,如在润滑油系统中轴承进油末端回流不畅通的地方,可采用加U形弯进行定期排污。
2.3 油循环冲洗
2.3.1 油循环冲洗方式 为了彻底清除油系统中的杂质,在大修期间可进行大流量油循环冲洗,冲洗方式有3种:第1种循环冲洗方式为轴承外旁路冲洗方式,即油不通过轴承座,在轴承进油管与回油管之间加装临时管路,进行旁路循环;第2种循环方式为轴承内旁路冲洗方式,即油不通过轴瓦,但通过轴承座,进行旁路循环;第3种油循环冲洗方式与正常运行方式相同,油通过轴瓦,但在进油管上加装滤网,进行油循环。
2.3.2 冲洗程序 第一阶段,冲洗前在各条冲洗路线加装临时滤网,冲洗4h后,彻底清理主油箱及各路线滤网;第二阶段,每冲洗4h要清理1次各路的滤网,将滤网上积存的杂物加以烘干、称重和记录,直待各滤网上的杂物总量每4h不超过0.2g,并且杂物仅为少量纤维杂质而没有金属颗粒、铁锈及砂粒,第二阶段循环冲洗才结束;第三阶段,将油系统的管路恢复至运行状态,更换临时滤网,滤网网眼不小于120目,每4h清理1次滤网,直到油质合格为至。
2.3.3 附加措施 在循环冲洗过程中,为了使附着在管壁上的焊渣、氧化皮和砂粒等杂物易于与管壁脱离,可采用锤击、压缩空气冲击以及升降油温等措施。一般可在循环冲洗第一阶段时,用手锤敲打每一冲洗路线的管道焊口、弯头和异径短管等部位,锤击时间约1h。同时从注油器处的临时管道通人压缩空气,使油管道发生振动。压缩空气压力比冲洗油压高约0.049MPa,但不可过高,以防临时滤网被冲破。在以后的循环冲洗中,除了采用锤击和压缩空气冲击的措施以外,还应采用升降油温的措施,使附着在管壁上的杂物在热胀冷缩的作用下与管壁脱离。
2.4 油中进水的处理
2.4.1 添加防锈剂 油中进水后,要及时采取过滤及排污的方法,最大限度排除水分,还要防止金属表面锈蚀。通过在运行汽轮机油中添加防锈剂,以防在金属表面发生氧化反应。目前国内汽轮机油中普遍使用的防锈剂为“十二烯基丁二酸”,又称“746”防锈剂,油中的添加量一般为0.02%~0.03%。防锈剂在使用中将不断被消耗,可在油箱中放置监视棒,运行中定期观察、记录油系统的锈蚀情况,根据液相锈蚀试验结果及时补加。
2.4.2 破乳化 汽轮机油一旦发生乳化应及时处理,防止乳状液“老化”后不易破坏。可采用物理、化学方法来破环乳化液,其物理方法是采取加热、沉降、离心分离、机械过滤、高压电脱水等方法,达到油—水分离的目的。化学方法是在乳化的汽轮机油中加入适当的破乳化剂后,可减小或破环乳状液的稳定性,使油水分离,起到破乳化的作用。通常根据乳状液的类型选择HLB值不同的破乳剂,若是W/O型的乳状液,可选用HLB值≥7的破乳剂,以替代HLB值为3.5~6的乳化剂。如果汽轮机油乳化较严重时,可将上述方法结合使用,其效果更好。
3、防范对策
(1)油系统设备及管道在制造过程中,应派专人进行设备监造,尤其是在管路酸洗过程中应严把质量关;还要在设备及管清洗后采取防护措施,防止内壁生锈。
(2)在机组安装过程中,油管焊接要符合焊接工艺标准。
(3)在机组检修期间,避免灰尘、焊渣、棉线等杂物落入油系统中。对检修后的油系统零部件要用压缩空气吹扫,再用面团粘,然后才能回装。
(4)加强对轴封供汽压力的监视、调整,在机组真空不受影响的的情况下,尽可能降低轴封供汽压力。
(5)在大修期间,对轴封径向间隙进行调整,使其间隙数值符合要求,防止高压侧轴封蒸汽外漏。可在轴承盖顶部开设适当的通风孔,破环轴承室内负压,防止蒸汽吸入。
(6)加强油质监督,定期排污。放净排污点处及油箱内积水、油泥等杂质,定期开启滤油机,保持汽轮机油的清洁度。
(7)要及时消除轴封、冷油器、水封等有关部件的结合处的泄漏,避免油中進水。
【关键词】透平油;清洁度;分析
汽轮机油主要起润滑、冷却、调速和密封作用。在机组安装、检修及运行过程中,由于各种原因导致油清洁度下降,使转子轴颈磨伤,轴瓦钨金磨损,调节部套卡涩。解决汽轮机油清洁度问题一直是各电厂老大难问题。我们考察过大多数电厂,虽在此方面投入大量人力、物力,效率仍然很低。汽轮机油清洁度问题如果处理不好,将直接影响机组运行的稳定性与可靠性。
1、汽轮机油清洁度下降的原因
1.1 设备制造方面
油系统设备及管道在厂家制造过程中,由于不重视质量以及工作人员的疏忽,在油系统设备及管道内残留一些铁屑、型砂、油漆等杂物,机组安装完毕进入油循环时,这些杂物就会进入系统中。另外,主油箱及套装油管路内壁防锈问题没有处理好,比如设备内喷刷的耐油防锈漆不均匀或管道内未涂防锈油,致使设备及管道安装后容易局部生锈,时间一长在其内表面就会生成一层氧化皮,油系统循环后,这层氧化皮很容易脱落至油中,造成油系统污染。
1.2 安装质量差
1.2.1 设备内部及管道清理不彻底 在安装前,对油系统设备没有仔细检查清理,在安装过程中落人灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂物。这些杂质随油循环过程中,遇到油管路弯头、变径、堵头等油流不畅通的局部区域时,就会滞留于此,越积越多。有些机组在刚投产时机组运行还比较正常,但运行一段时间后,管路死角区中的脏物随油流进入各轴承及调节系统部件中,严重影响机组的安全运行。
1.2.2 管道清洗后没有采取防护措施 有些油系统管道到货后内部较脏,有锈垢、氧化皮、灰尘等,需要在现场进行机械清洗或化学清洗,但清洗后没有采取有效的防护措施,以致在管道内壁重复出现清洗前的状态。
1.2.3 油管道焊接工艺错误 按规范要求,油系统管路焊接采用全氩弧焊,或者采用氩弧焊打底电焊盖面的工艺,但有些施工单位为抢工期而采用电焊焊接工艺,不可避免地在油管路中掉人焊渣、焊皮,油循环后这些杂物就会进入系统中。
1.2.4 质检工作不到位 如果质检部门对安装工艺监督不力,对于油系统安装的各环节没有跟踪到位,验收时又没有严格执行标准。汽轮机投入运行后,就可能影响汽轮机油清洁度。
1.3 检修质量差
油系统设备及部件的检修工作没有严格按检修程序进行,如主油箱、密封油箱、轴承室等内部清理不彻底,以及检修过程中落人一些灰尘、棉线等杂物;调节系统及密封油系统中各零部件检修解体后,对内部死角区存有灰尘、锈渣、棉毛纤维等杂质,没有用压缩空气吹扫及用面团粘出,在油循环后有一部分残留的杂物就会污染汽轮机油。
1.4 轴封压力调整不当
有些电厂为提高机组经济性,采取较高的轴封供汽压力来提高汽轮机运行的真空值。由于汽封距轴承油封处较近,当轴承室内负压过低时,从轴封处漏出的蒸汽就会进入轴承室而污染润滑油,使油中水分、杂质增多,油质乳化,影响机组安全运行。
2、处理办法
2.1 加装强力磁棒组
在轴承室、油箱底部等杂质易积存的地方加装强力磁棒组,以吸附油中的金属杂质。在停机期间,检查磁棒上吸附的杂质、颗粒量,并清扫干净再回装
2.2 加装定期排污点
因油系统管路较长,管路弯头、异径较多,存在油流的死角区。由于整个管路又是分段焊接的,故内壁凸凹不平、不光滑,油中的杂质很容易积存在这些地方。为了消除这些积存的杂质,可在这些地方加装定期排污点,如在润滑油系统中轴承进油末端回流不畅通的地方,可采用加U形弯进行定期排污。
2.3 油循环冲洗
2.3.1 油循环冲洗方式 为了彻底清除油系统中的杂质,在大修期间可进行大流量油循环冲洗,冲洗方式有3种:第1种循环冲洗方式为轴承外旁路冲洗方式,即油不通过轴承座,在轴承进油管与回油管之间加装临时管路,进行旁路循环;第2种循环方式为轴承内旁路冲洗方式,即油不通过轴瓦,但通过轴承座,进行旁路循环;第3种油循环冲洗方式与正常运行方式相同,油通过轴瓦,但在进油管上加装滤网,进行油循环。
2.3.2 冲洗程序 第一阶段,冲洗前在各条冲洗路线加装临时滤网,冲洗4h后,彻底清理主油箱及各路线滤网;第二阶段,每冲洗4h要清理1次各路的滤网,将滤网上积存的杂物加以烘干、称重和记录,直待各滤网上的杂物总量每4h不超过0.2g,并且杂物仅为少量纤维杂质而没有金属颗粒、铁锈及砂粒,第二阶段循环冲洗才结束;第三阶段,将油系统的管路恢复至运行状态,更换临时滤网,滤网网眼不小于120目,每4h清理1次滤网,直到油质合格为至。
2.3.3 附加措施 在循环冲洗过程中,为了使附着在管壁上的焊渣、氧化皮和砂粒等杂物易于与管壁脱离,可采用锤击、压缩空气冲击以及升降油温等措施。一般可在循环冲洗第一阶段时,用手锤敲打每一冲洗路线的管道焊口、弯头和异径短管等部位,锤击时间约1h。同时从注油器处的临时管道通人压缩空气,使油管道发生振动。压缩空气压力比冲洗油压高约0.049MPa,但不可过高,以防临时滤网被冲破。在以后的循环冲洗中,除了采用锤击和压缩空气冲击的措施以外,还应采用升降油温的措施,使附着在管壁上的杂物在热胀冷缩的作用下与管壁脱离。
2.4 油中进水的处理
2.4.1 添加防锈剂 油中进水后,要及时采取过滤及排污的方法,最大限度排除水分,还要防止金属表面锈蚀。通过在运行汽轮机油中添加防锈剂,以防在金属表面发生氧化反应。目前国内汽轮机油中普遍使用的防锈剂为“十二烯基丁二酸”,又称“746”防锈剂,油中的添加量一般为0.02%~0.03%。防锈剂在使用中将不断被消耗,可在油箱中放置监视棒,运行中定期观察、记录油系统的锈蚀情况,根据液相锈蚀试验结果及时补加。
2.4.2 破乳化 汽轮机油一旦发生乳化应及时处理,防止乳状液“老化”后不易破坏。可采用物理、化学方法来破环乳化液,其物理方法是采取加热、沉降、离心分离、机械过滤、高压电脱水等方法,达到油—水分离的目的。化学方法是在乳化的汽轮机油中加入适当的破乳化剂后,可减小或破环乳状液的稳定性,使油水分离,起到破乳化的作用。通常根据乳状液的类型选择HLB值不同的破乳剂,若是W/O型的乳状液,可选用HLB值≥7的破乳剂,以替代HLB值为3.5~6的乳化剂。如果汽轮机油乳化较严重时,可将上述方法结合使用,其效果更好。
3、防范对策
(1)油系统设备及管道在制造过程中,应派专人进行设备监造,尤其是在管路酸洗过程中应严把质量关;还要在设备及管清洗后采取防护措施,防止内壁生锈。
(2)在机组安装过程中,油管焊接要符合焊接工艺标准。
(3)在机组检修期间,避免灰尘、焊渣、棉线等杂物落入油系统中。对检修后的油系统零部件要用压缩空气吹扫,再用面团粘,然后才能回装。
(4)加强对轴封供汽压力的监视、调整,在机组真空不受影响的的情况下,尽可能降低轴封供汽压力。
(5)在大修期间,对轴封径向间隙进行调整,使其间隙数值符合要求,防止高压侧轴封蒸汽外漏。可在轴承盖顶部开设适当的通风孔,破环轴承室内负压,防止蒸汽吸入。
(6)加强油质监督,定期排污。放净排污点处及油箱内积水、油泥等杂质,定期开启滤油机,保持汽轮机油的清洁度。
(7)要及时消除轴封、冷油器、水封等有关部件的结合处的泄漏,避免油中進水。