李志 金曉東 蘇云 吳德銀

摘要：汽輪機潤滑油長期帶水運行，會帶來嚴重的后果，甚至造成停機事故。針對汽輪機啟動過程中，潤滑油水分超標的現(xiàn)象，分析了原因，并從運行角度采取了針對性的措施。這說明機組正常運行時的參數(shù)并不一定適合機組所有的工況，只有不斷加強運行分析并持續(xù)改進，才能保證機組設(shè)備的安全運行。

關(guān)鍵詞：汽輪機潤滑油運行分析與處理

The Analyses And Treatments Of The Water Exceeding Criterion In Turbine Lube

（CNNP Nuclear Power Operations Management Co.,Ltd. Zhejiang Haiyan 314300）

Abstract: The severe results will arise if the water in turbine lube exceeds criterion. To analyse the causes of the water exceeding criterion during the turbine running-up, and to give the operation treatments. The conclusion is the parameters during the normal operation maybe not fit the other condition.

Key words: turbine；lube oil；operation；analyses and treatment

1.概述

中核核電運行管理有限公司三廠采用加拿大CANDU6核電機組，其汽輪機是日立公司生產(chǎn)的TC4F-52型，單軸、三缸、四排汽、再熱凝汽式?jīng)_動型汽輪機。汽輪機軸封采用迷宮式軸封，軸封蒸汽從兩級扇形塊之間的空腔注入，在靠近外側(cè)的空腔里蒸汽和空氣的混合物則被抽出。具體結(jié)構(gòu)如下圖1所示［1］。軸封系統(tǒng)主要有下設(shè)備：軸封蒸汽母管、軸封蒸汽母管安全閥、軸封蒸汽壓力控制閥、軸封加熱器、軸加風機。汽輪機潤滑油系統(tǒng)向汽輪-發(fā)電機組各軸承提供潤滑及頂軸油，并向發(fā)電機提供密封用油以及向汽機保安系統(tǒng)供油。

圖1 汽輪機軸封示意圖

2.存在的問題及原因分析

機組在小修啟動過程中，化學取樣發(fā)現(xiàn)潤滑油中水分含量達到1345ppm，遠遠超過運行手冊要求的小于100ppm。其整個事件進程如表1所示。

表1 潤滑油水分超標事件進程

時間（將事件初始時間設(shè)為零點） 進程

00:00 潤滑油系統(tǒng)取樣化驗結(jié)果：52.3ppm

03:00 軸封系統(tǒng)，軸加風機投入運行

03:10 潤滑油抽油煙風機投入運行

09:28 化學發(fā)現(xiàn)潤滑油水分含量達到1345ppm

10:10 軸加風機的進口壓力調(diào)整到-4.4Kpa

12:10 運行人員開始調(diào)整軸封母管壓力

13:30 將軸封母管的壓力調(diào)整到22Kpa

17:00 進行潤滑油濾油工作

26:00 潤滑油水分含量98ppm

汽輪機潤滑油長期帶水運行會促使油質(zhì)乳化，破壞油膜，影響油的潤滑性能，嚴重者會引起機組軸承磨損、燒毀［2］。另外，油中水分長期與金屬部件接觸，金屬表面會產(chǎn)生不同程度的銹蝕，銹蝕產(chǎn)物可引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀，甚至造成停機事故。因此，必須采取有效的措施，使汽輪機潤滑油中水分控制在一個較低的水平。

3．潤滑油水分超標的原因分析

3.1軸封蒸汽供氣壓力和軸加風機的入口壓力控制欠佳

汽輪機運行中，軸封蒸汽壓力的高低，影響著軸封蒸汽量的大小。軸封蒸汽供氣壓力偏高，造成軸封蒸汽過量。若此時軸封回汽不暢［3］，如軸加風機入口壓力偏高，則過量的軸封蒸汽不能完全通過軸封加熱器冷凝，而造成軸封蒸汽外泄。

本次機組小修后，軸封蒸汽投運時，軸封蒸汽母管壓力保持在約26.6kPa（g）（正常為22~28kPa）。由于該壓力接近上限，導致軸封供氣量偏大。另外，軸加風機入口壓力維持在-3.7kPa（正常為-2.5~-4kPa）左右，不足以將泄漏蒸汽收集，就造成軸封蒸汽外泄。

另外，從表1可以看出，在軸封系統(tǒng)投運后不久，投運了潤滑油抽油煙風機。風機的投運使得軸承腔室呈微負壓。外泄的軸封蒸汽在軸承腔室負壓的作用下，進入軸承腔室，并通過回油管冷凝成水進入潤滑油。

3.2軸封齒腔由于水封效應，致使蒸汽通道被堵塞而外泄

軸封蒸汽投運時所用蒸汽，是品質(zhì)較差的飽和蒸汽，濕度較大。在投運時，由于蒸汽對軸封體金屬的加熱過程，部分軸封蒸汽凝結(jié)成水，并在在軸封齒腔聚集，造成封堵。軸封至軸加方向，由于軸加風機入口的負壓引流，使該方向的軸封齒腔不會被積水封死。但是，軸封外側(cè)，因凝汽器抽真空真空泵的投入存在滯后，從而造成軸封外側(cè)齒腔迅速積水并封死蒸汽通道。這樣，所有的蒸汽將涌向軸加方向。另經(jīng)查詢，軸加風機額定軸封蒸汽接收量為7噸/小時，但軸封蒸汽壓力在22-28kPa壓力下其總流量約為11~15噸/小時。因此，多余的蒸汽涌向軸封外側(cè)，并在軸承腔室負壓的作用下，進入軸承腔室，并通過回油管冷凝成水進入潤滑油中。

4．采取的措施

4.1適當調(diào)低軸封壓力，控制軸封蒸汽流量和外漏量

在軸封系統(tǒng)初始投運時，控制軸封供氣壓力和軸加風機入口壓力，以避免軸封蒸汽外漏可能造成的汽輪機潤滑油水分增加。將軸封母管壓力和軸加風機入口壓力分別由正常運行的22~28kPa和-2.5~-4kPa，改為控制在20kPa和-3.5~-4.5kPa。

4.2軸封蒸汽投入后，盡快啟動凝汽器抽真空泵

在投運軸封蒸汽過程中，安排人員連續(xù)監(jiān)視汽機軸承處軸封壓力表，當壓力達到5kPa時，立即通知主控啟動凝汽器抽真空泵，對凝汽器抽真空，以減少軸封外側(cè)齒腔積水。

4.3適時停運潤滑油排煙風機

投運軸封蒸汽過程中，安排人員持續(xù)監(jiān)視汽機軸封處是否大量冒汽。如果存在大量冒汽現(xiàn)象，則及時停運潤滑油排煙風機，避免軸承腔室處微負壓對外漏蒸汽的引流。

5．結(jié)束語

針對汽輪機潤滑油水分超標的各項原因，在投運軸封蒸汽的過程中采取了有針對性的措施，解決了機組啟動過程中的潤滑油水分超標問題。這也說明，機組正常運行時的參數(shù)并不一定適合機組所有的工況，只有不斷加強運行分析并持續(xù)改進，才能保證機組設(shè)備的安全運行。

6.參考文獻

［1］鄒正宇主編.CANDU-6核電廠系統(tǒng)與運行常規(guī)島系統(tǒng)[M].原子能出版社，2010,3

［2］張宗振.云浮電廠汽輪機潤滑油水分超標的分析與治理［J］.廣東電力，2011,24（9）:111-114

［3］梁韶平.汽輪機潤滑油帶水現(xiàn)象的原因分析和處理［J］.電力安全技術(shù)，2010,12（1）：50-51

作者簡介

李志（1978-），男，碩士研究生，工程師，從事核電機組運行工作