解决汽轮机大修中润滑和密封问题的几点建议

2015-05-12

徐霞 姬海燕 (300450 天津碱厂动力分厂)

  摘 要:2004年天津碱厂对#2汽轮机进行了大修,对#3、#4汽轮机进行了中修,在大、中修中针对汽轮机润滑和密封问题,取得了一些经验并予以总结,便于今后更好地服务于设备大修。
  关键词:润滑;油挡;间隙;黏度;密封
  1 概述
  汽轮机是动力分厂大型主体设备之一。其大修周期为三年,每年我厂花大量资金要进行一台以上机组的大修。其中如何解决好机组的润滑和密封问题是保证机组长周期稳定运行的重要环节之一。
  汽轮机是高速旋转的动力设备。润滑是必不可少的重要条件。汽轮机的润滑是靠泵的强制循环来完成的。当机组运行时,具有一定压力的润滑油进入油系统,对机组进行润滑、调节作用。如果没有压力油,汽轮机不仅失去润滑作用,而且失去控制。结果,造成轴瓦温度很快上升,导致乌金熔化而发生事故。
  1996年,#1汽轮机组由于油系统的瞬间缺油造成了机组推力瓦非工作面的烧毁而被迫停机大修。
  2000年,#3机组前油中主油泵的短轴,由于油质中细小杂质,在动静部件之间摩擦,使轴颈与旋转阻尼的配合间隙偏大,造成机组一次油压偏小,机组运行不稳定。
  2002年,#2机调速系统甩负荷达10多次,严重地影响了汽轮机组的稳定运行。
  2003年,#2机油挡漏油,造成机头冒烟严重,影响厂房空气质量,给机组的稳定运行造成极大的隐患。
  鉴于汽轮机在运行中由于润滑和密封造成的种种问题,我们在2004年度的大、中修中,特别关注了润滑和密封等几个方面的问题,并在原主轴承油挡的结构上进行了首次改进。
  2 大修中油系统设备的清理
  油系统的主要设备有主油泵、调速油泵、油箱、冷油器、注油器、过滤器、密封瓦及联络管路等。
  首先,在拆卸油系统时,必须保持清洁。边拆部件边用包布包裹好,以防灰尘进入。在清洗部件时,用煤油清洗干净后,再用空气机吹干,也要及时包裹好。
  2.1管道的清洗
  经过多年的运行,管道内表面的氧化层脱落,随油流入油系统。在大修中必须对管道进行清理、清洗,不容忽视。比较常用方法是:用低压蒸汽冲刷5min左右,冲刷时在管外不断敲打弯头处,以防积留残渣。冲刷完的管子,应用干净的布把每根管子的两头包起来。管冷后会有冷凝水出现,需要用干净的布擦干。简单而有效的方法是用干净布团在管道内反复拉擦,直到用白布拉后无锈迹为止。清洗后的管子内部要喷上汽轮机油,用干净塑料布将管口扎好,以待联接,这样就保证了油流过的管径清洁。
  2.2冷油器的清洗
  冷油器通过冷却水对润滑油进行冷热交换,其结构分为油侧和水侧。
  油侧清洗方法:先将冷油器芯子放在盛有3%-5%磷酸三钠溶液的清洗槽内加热至沸腾.保持3~4h。吊出后用凝结水冲净,然后用化学试剂检验无碱性反应为合格。
  水侧清洗方法:用高压水枪或毛刷清理即可,除去泥垢,提高换热效率。
  2.3油箱的清洗
  首先,用棉纱把箱内上下左右的油擦洗干净,特别注意各个角落,直到用手检查没有油的痕迹。然后。再用无布毛的白布擦净,Z后用面团把细小残渣、线头沾掉。清洗好的油箱应把箱面的孔盖用干净的布包起来,再用木板压紧,防止灰尘掉入,同时还要注意保持箱盖表面的清洁。
  油箱中滤网的清洗要用煤油清洗干净,再用压缩空气吹于;如果滤网有破损,一定要更换新的滤网,才能装回油箱。
  注油器用煤油来清洗其部件:喷嘴、扩压管、油口滤网,再用压缩空气吹千,再按要求回装。
  综上所述,油系统清洗是一个既繁琐又非常细致的工作,是设备运行的命脉。
  3 油质的化学监督和措施
  汽轮机油在汽轮机的运行中起着润滑、散热、调速、密封等作用,表征油品质的指标主要有粘度、酸值、水分、机械杂质含量、破乳化度等,随着机组的长时间运行,汽轮机油的各项指标必然发生变化,一般表现为酸值增加、水分增大、杂质增多、破乳化度加深,从而对运行机组会带来腐蚀金属、影响散热、卡涩调速系统等系列的安全运行隐患。从表1中可得到验证。
  #2机大修前,油箱中油质较差,有些指标已远远超出GB260--1988、GB265--1988、GB510---1983、GB7605--1987的规定,大修时我们用压滤机对油箱的油进行了反复循环过滤,过滤前将滤纸彻底烘干,为增加过滤速度和效率,将油加热到40-45℃但温度应低于50℃,以防油泥和水分在油中的溶解度增加,经过压力滤油,油中的纤维杂质、泥沙、油泥、游离碳等成分大大降低,油质基本恢复到正常指标,如表2所示。
  4 主轴承油挡的改型前后情况
  4.1改造前情况
  机组油挡的结构均采用铜片镶嵌在油挡环的槽里,其间隙的正常值应为周颈的万分之一左右,两侧应为轴颈的万分之二,底下应为0.03-0.05mm。油挡齿应刮得很尖,间隙过大就会引起漏油;由于同轴颈摩擦而使间隙偏大。原因:油挡环的偏心,机组振动过大,油挡在轴承座上松动等都可能造成油挡摩擦。油挡铜齿上下结合面处形成张口和圆角,或前后偏差错开,也会引起漏油,这是在刮油挡时用力过猛的结果。
  此油挡在测量过程中尺寸必须精确,偏移方向要计算准确。在加工过程中,车床定中心要准确,车削角度一定要按要求去做,否则加工尺寸难以保障。由于目前我厂加工精度还达不到所要求标准,所以以往大修后的油挡间隙过大。油挡漏油,加上灰尘的影响,油挡油孔堵塞,厂房冒油烟现象,污染了厂房环境;漏油滴在高温的管道保温上还会造成失火,威胁设备的安全运行。改造前油挡结构示意图如图1所示。
  4.2油挡改造后的情况
  机械式油封,该油封由特殊复合材料制成,直接与转轴接触,不损伤转轴,工作灵敏度高,密封可靠。特制机械油封主要由轴承盖、定位圈、主油封、调节弹簧和副油封等组成。副油封联接在轴承盖内侧,透平油通过该层时,压力降低,起第-道密封的作用;主油封位于定位圈的凹槽内,靠调节弹簧与转轴动态接触,沿径向自动与旋转轴贴合并相对运动,形成与转轴的无间隙配合,密封效果极佳,有效地防止了透平油的泄漏。改造后油挡结构示意图如图2所示。
  5 大、中修后运行机组的主要工艺指标
  表3中数据为2004年7月份平均值,从表3数据可以看出,运行中的工艺指标均符合《汽轮机运行工艺规程》要求,与未进行大修的#1机相比。各项指标有明显的优势,经比较比去年同期指标有了明显的提高。目前机组运行稳定,未出现甩负荷现象。
  6 结速语
  1)油系统中的主油泵、冷油器、主油箱、注油器、调压阀、溢油阀、油管道等主要部位的清扫和清洗需严格认真地按《火力发电厂的机组检修规程》进行,技术人员对每一个部位要认真监理、验收。
  2)对于运行时间较长的汽轮机油切不可直接注入系统,需反复过滤并增加化验频次,严格按照国家透平油标准,合格后方可注入系统。
  3)油挡的间隙应按下列值调整:顶部间隙为0.20-0.25mm,两侧间隙为0.10-0.20mm,底部间隙为0.05-0.10mm。
  4)经改型后的油挡通过几个月的运行,效果明显,可作为其他机组改造的依据。
来源:《第九届全国设备润滑与液压学术会议论文集》