200MW汽轮发电机组油系统是属于主油泵——射油器供油系统,其任务是向机组各轴承提供润滑油,并向调节系统提供高压油。油系统清洁度是一个重要指标,透平油中含水和杂质多、透平油乳化严重,都会影响轴承的使用寿命,并且使调节系统灵敏度下降,造成汽轮机失控而无法正常动作。
油系统中含水和杂质的原因分析
油系统清洁度涉及到设备的制造、运输、储存、安装、运行和检修等各个环节,其中一个环节出现差错都会引起透平油的污染,对机组的安全运行造成严重危害。
1、供油设备制造时没有达到清洁度要求。供油设备直接和透平油接触,例如主油箱、套装油管路、主油泵、盘车装置等,如果其清洁度达不到要求,污染物会直接进入润滑和调节系统,给机组运行带来危害。
对设备清洁度,制造厂制定了各种严格的标准。如《汽轮机油漆技术条件和工艺规B/Z35·1-91》、《汽轮机清洁度标准B/Z80·8-91》,其中油系统设备在清洁度标准中有严格的要求,必须符合B/Z80·8-91中洁-4标准,最大颗粒不大于0.10mm,允许杂质重量最大不能超过G,G的计算由公式控制:
G=[F·A/(Z·AK)]·K
但设备在出厂时仍存在飞边、毛刺、焊渣、氧化皮等缺陷,这不仅给现场安装增加了额外的工作量,还会成为油系统的主要污染源。解决的途径是制造厂加强产品的质量管理。
2、供油设备在运输和电厂存放期间被污染。设备包装不良,在运输过程或电厂过早开箱存放期间均会使设备受到湿气、雨水等的侵蚀,如果设备防腐蚀措施不完善,设备锈蚀会更加严重。
3、设备在现场安装时,污染物没有得到彻底清除而被安装就位,为以后设备的运行带来隐患。
4、透平油不做处理就用来运行。电站用透平油有国家标准要求的性能参数,200MW机组使用HU-20透平油应符合国家标准GB2537-81要求,灰分不大于0.005%,破乳化时间不大于8min,氧化后沉淀物不大于0.10%。新购进的透平油必须进行油净化后方可使用。
机组在启动前,采用大流量冲洗装置代替现有机组的交流润滑油泵和直流事故油泵,快速对油系统进行冲洗,它是去除设备中和油中杂质和水份极其有效的方法,具有时间短、效率高等特点。
5、机组运行时常有偶然事故发生,使透平油受到污染。设备清洁度先天不足,在机组运行时常有污染杂质出现,而油系统设备在机组运行时受到磨损,使透平油受到污染也是屡见不鲜的。例如交流润滑油泵、顶轴装置、直流事故油泵、推力轴承、支持轴承的磨损等。
在机组运行时投入油净化装置,及时清除污染杂质,油系统方能保证机组安全运行。
6、设备本身设计不合理或运行操作不当使透平油油质下降。例如,汽轮机排烟装置排烟不畅,轴承箱及油箱内形成不了设计所要求的190～390Pa真空度。油挡、汽封不严或安装不当,蒸汽进入轴承箱,油中含水,增加透平油乳化速度,降低油的理化特性,使调节系统失灵,给机组安全运行带来危害。
200MW汽轮发电机组油系统不仅向各轴承提供润滑油,而且为调节系统提供压力油,润滑油系统油质的污染必将影响到调节系统。目前,国外机组和我国引进的300MW、600MW汽轮发电机组改进了200MW机组的缺陷,为调节系统提供了独立的抗燃油,使润滑油系统和调节系统成为两个相对独立的油循环体系,避免了润滑油系统和调节系统的相互污染。
7、机组在检修时,油系统设备没有得到良好的清洁处理,使透平油受到污染。
汽轮发电机组透平油的净化是一项细致的工作,油中含水及杂质对于轴承润滑和调节系统灵敏度都有极大的危险,从设备制造、运输、存放、安装、运行、检修等各个环节都应严格控制。近几年,国内已经积累了相当丰富的经验,特别是电站做了许多工作,最根本的办法是减少汽封漏汽、合理调整轴承箱的负压值、投入有效的油净化装置,更要根据现场的具体情况采取相应的措施方能奏效。
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