小汽轮机轴承箱油档漏油处理分析

孙艳秋+吴来兵

摘要：600MW的发电汽轮机需要配2000多吨的锅炉，锅炉由两台给水泵注水。这两台给水泵的容量需要12MW以上，因此如果选用电动机，火电厂的厂用电容量将大幅增加。文章介绍了小汽轮机在运行中轴承箱油档出现的隐患或缺陷严重影响到主设备的安全运行，通过整改、处理以消除此类缺陷的发生，从而保证主设备的接待负荷的安全性、经济性。

关键词：小汽轮机；轴承箱油挡；漏油事故；发电汽轮机；火电厂 文献标识码：A

中图分类号：TM311 文章编号：1009-2374（2015）10-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0895

1 设备概述

某电厂装机容量2×660MW超超临界机组，汽轮机由东方汽轮机厂制造，引进日立技术，超超临界压力、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机。每台机组给水系统配置50%BMCR容量汽动给水泵二台，30%容量的备用电动给水泵一台。其中，汽动给水泵由东方汽轮机有限公司生产的G16-1型小汽轮机驱动，电动给水泵不带液力耦合器，因此，由于设计的原因，机组在正常运行中，电动给水泵达不到机组系统所需要的给水压力，而造成汽动给水泵和电动给水泵不能共同匹配运行，机组运行中若一台设备由于故障退出运行，则会直接影响到主机接待负荷的能力及安全性。

2 设备情况

2012年01月03日17∶00，#2机组负荷630MW，协调方式运行，AGC、RB正常投入。A小机转速5564rpm，润滑油压0.2MPa，油温36℃、轴承温度92℃；B小机转速5604rpm，润滑油压0.19MPa，油温37℃、轴承温度90℃。17∶49#2机组RB突然动作，机组自动切至TF方式运行。经集控运行人员检查发现DCS上A小机转速显示到“0”，该小机TSI监控系统中的轴向位移、#1轴承金属温度等多个参数显示蓝色（坏点），A、B小机CCS自动方式，初步判断为A小机参数异常引发RB动作，17∶50立即至就地检查发现A小机#1轴承箱处冒油烟，有火情，小机仍在运行，值班员立即将A小机手动打闸。同时，值长、单元长组织运行人员进行灭火，17∶54拨打厂内火警电话，并汇报有关人员，18∶00明火被扑灭。机组在运行中曾多次发生间歇性前轴承箱轴承外油档处漏油事件，造成多次紧急降负荷，严重影响了机组安全、稳定、经济运行。

3 原因分析

（1）检查轴承箱小汽轮机缸体及管道的保温情况，温度高可能导致轴承箱渗漏出的油冒烟起火；（2）检查轴承箱及油管是否存在裂纹或气孔等制造缺陷；（3）检查轴承箱的密封性，轴承箱中分面螺栓是否松动、前轴承箱后油挡间隙是否存在缺陷导致漏油；（4）检查轴承箱油系统负压系统工作是否正常，若未建立良好负压系统易导致回油阻力增大回油不畅，造成轴承箱内油位升高甚至超过有效的油封高度，从而漏油，同时由于液位高，导致轴与油液面过近，出现搅油现象，同样会使油冒烟；（5）检查回油管路布置及回油量，检查管路上是否有堵塞，如果堵塞，可能会导致回油不畅。由于该厂四台小机之前发生多次的前轴承箱轴承外油档处漏油事件，我们在查阅了相关安装资料，利用停机机会对轴承箱油档间隙情况及轴承箱中分面螺栓情况进行了检查，均无异常。同时赴兄弟单位收集资料并与东方汽轮机厂技术人员现场对系统进行讨论分析后，认为造成小机前轴承箱轴承外油档处漏油的原因主要有以下两个方面：（1）由于小机前箱回油管与进油管是整体套装，加上水平段过长，安装时倾斜角度不够，经查阅图纸，管路长度约2.6m，安装水平标高差为0.066m；（2）小机油箱的排烟风机出口母管管口直接与大气接触，雨季时容易进水，造成出口母管内全是积水，影响抽吸效果差，运行过程中因工况变化，充盈的回油管使#1轴承箱难以形成负压，甚至正压运行，易回油不畅，引起轴承箱内油位高，从油档处漏油，渗入附近区域高温轴封蒸汽管道保温层内，引起着火。

4 处理实施

针对以上两个方面的原因，对小机前轴承箱轴承外油档处漏油制定方案如下：

4.1 降低管道回油视窗高度

经过与东汽厂家技术人员、检修公司专业人员召开专业会讨论分析认为：回油管道水平段的长度影响到回油的阻力大小，回油管道过长会导致回油阻力过大，油液在管道内部流动缓慢，因现场实际中无法改变回油管道水平段长度，但是可以通过降低回油管道视窗高度以减少阻力增加回油动力，因此将回油视窗连接管道去掉10cm高度。

4.2 前轴承箱上部增加呼吸阀

由于前轴承箱为全密闭结构，为增大前轴承箱内部压力与小机油箱内部压力的压力差，在前轴承箱上部开一个Φ20mm小孔，加装不锈钢针型阀，通过阀门开度调节以增加油液的流动速度。

4.3 前轴承箱下部开孔增加回油管道接至回油母管

在小机前轴承箱底部开孔，接一根不锈钢DN76的回油管，加装的管路竖直向下穿过13.7m台板后以30°的倾斜角度延伸至6.9m上部的小机套装油母管管路上，与套装油油管回油管路接通，以增大前轴承箱的回油通流面积。

4.4 排烟管道顶部加装弯头及底部加装放水管

在雨季油烟风机排出管道易进入雨水堵塞管道导致管道通流面积减小，进而影响到油烟风机的出力，油烟风机的出力减小导致油烟压力过高增大回油阻力。在小机油箱的排烟风机出口母管管口（24m处）处加装防雨弯头，同时在出口母管0m层处加装排水U型管，保障排烟风机出口母管无积水，保证了排烟风机运行的抽吸效果，使得油箱内部建立微负压状态得到了提高，也增加了前轴承箱回油的速率。

5 实施效果

（1）改造后到目前为止未发生过前轴承箱漏油现象；（2）降低了小机运行时的隐患，保证了小机安全稳定经济运行，提高设备可靠性；（3）节约的电量效益：按发生的概率5次测算，退一次小机抢修损失20万负荷的按1度电0.10元利润计算，200000×2×0.1×5=20万元；（4）节约的油量和保温成本效益：每次需要补油2桶和更换保温材料计算，（2×5000+10000）×5=10万元；（5）由于退一台小机需投油稳燃及影响的发电煤耗损失是巨大的，另外对机组的安全运行，设备健康的隐形效益也是无法估量的。

6 结语

（1）针对油系统暴露的隐患、缺陷需重点及时予以解决，并且在施工前严格做好防火措施，施工过程中重点做好防止金属颗粒进入油系统管道影响设备安全运行；（2）运行及检修维护人员需有针对性加强油系统巡检工作，制定出一个合理的巡检时间和巡检间隔，并加强出现缺陷或隐患设备的巡检力度；（3）完善用于油系统设备运行的监控装置，并对油管道增设烟感、温感消防设备。

作者简介：孙艳秋（1977-），男，江西南昌人，江西中电电力工程有限责任公司景德镇分公司工程师；吴来兵（1973-），男，江西南昌人，江西中电电力工程有限责任公司景德镇分公司助工。

（责任编辑：黄银芳）