一、現狀
我廠一期兩台機組都是東方汽輪機廠製造的,型號為N220-12.7/535/535的超高壓中間再熱三(sān)缸三排汽冷凝式汽輪機。1號(hào)汽(qì)輪機3、4、5號軸瓦在裝油檔(dàng)采用的是銅梳齒剛性固定式油檔,經過近20年長周(zhōu)期的使用,不同程度的存(cún)在滲油(yóu)現象,造成了較大的(de)危害。
二、原因(yīn)分析
2.1油檔滲油原因
銅梳齒剛性固定式油擋的(de)泄漏程度同(tóng)間隙有直接關係,油(yóu)擋初始安裝(zhuāng)(或(huò)者大(dà)修安裝)時,盡管間(jiān)隙調整到規定的要求,但1號汽輪機在(zài)通過臨界轉速時,往往軸振大,主(zhǔ)軸與齒頂發生摩擦(cā),破壞間(jiān)隙。機組穩定運行後,間隙過大,導致漏油。
2.2油中含水原因分析
由於機組運行過程中軸封齒磨損導致徑向間隙增大使(shǐ)漏(lòu)汽增加。軸(zhóu)端Z外側軸封齒磨損(sǔn)後,考慮到機組的真空,必須加大軸封供(gòng)汽量;同時(shí)軸(zhóu)封供汽手動調節能差,不能(néng)適應機組工況的變化,造成軸端汽大量漏出。而且中、低壓汽缸道軸(zhóu)封離(lí)3、4、5號(hào)軸瓦內(nèi)油(yóu)檔近(jìn)。(大約在50mm左右)機組在啟停過程中,軸封供汽裝置調節不能適應工(gōng)況的變化要求,造成大量軸封汽漏出。正常運行時,軸承室必須保持一(yī)定的負壓,以防止軸承(chéng)座油檔漏油(yóu),從而(ér)導致(zhì)部分軸(zhóu)端(duān)部漏出(chū)的汽被(bèi)吸入軸承室。3、4、5號軸瓦內油擋是(shì)不可調整式油擋,動靜之間必須有一定的間隙,在運行過程中油擋齒(chǐ)磨損,使蒸(zhēng)汽吸入量增大。
三、解決措施
做過如下措施:利用(yòng)停機機會對油擋間隙進行調整。在保證真空的前提下加強調整軸封汽(qì),但仍有蒸汽外泄(xiè)而被吸入軸承室。不間斷地在線濾油(yóu),隻能使油中含水量不致於快速增加,無法(fǎ)消除油中帶(dài)水的根本原因。降低軸承室的負壓,但這將造成軸承回油溫度升高及外油擋處向(xiàng)外(wài)漏油而引(yǐn)起火警。實踐證明以上措施和方法不能從根本上消除(chú)軸端外漏(lòu)的蒸汽(qì)進入軸(zhóu)承室,也就不能(néng)保證合格的油質,也無法(fǎ)保持軸承室的油不外漏(lòu)而(ér)確保機組的安全穩定運行。為了從根本上(shàng)擋住軸端漏出的蒸汽(qì)不被吸入及軸承室內油不外漏,決定利用這次1號組(zǔ)大修機會,對(duì)1號(hào)機3、4、5號軸(zhóu)瓦外油擋進行改造。
四、改造方案
1.改造方案
3、4、5號軸瓦外油擋加裝(zhuāng)氣密裝(zhuāng)置。由於我廠一期汽輪機轉(zhuǎn)子外油擋處軸振大,特別是在開機階段。根據我廠以前的經驗及其它廠改造油擋(dǎng)的實地考察,3、4、5號軸瓦外油檔不適合改為接觸式油檔。同時為了徹底消除油擋滲漏,將3、4、5號軸瓦外油擋加裝由我自己設計的氣密裝置。
2.改造原理
在原油(yóu)檔體外側軸向方向開兩個¢12mm的孔,壓縮空氣通過這(zhè)個(gè)孔進入油檔油封齒和汽輪機軸之間環形腔室,在該處形成正壓。工作時(shí)合格的經過軸封伴(bàn)熱的(de)氣體經(jīng)進氣孔進入密封腔環,並沿軸向同時向(xiàng)軸承箱內、外吹動,一是可(kě)阻止外部含有水蒸氣、塵埃的空氣進入軸承箱,通(tōng)過幹燥(zào)過慮(lǜ)器與各個分管閥門的(de)配合(hé)使用,在注入氣密封腔內的氣體既幹(gàn)燥、無雜質,又具有略(luè)高於當地(dì)大(dà)氣的壓(yā)力(lì),因此壓力(lì)低於(yú)氣密封腔內的蒸汽被擋於軸承室之外,阻擋了蒸汽漏(lòu)入(rù)軸承室,從源頭上消除了油中帶水的問題。二是阻止了油檔向外漏油、冒油煙,而幹燥、無雜質的氣(qì)體進入油箱內並不會影響到油的質(zhì)量。三是壓縮(suō)空氣經過軸封伴熱後(hòu)溫度大約在50~60℃之間,避免(miǎn)了進去的氣(qì)體由於(yú)和油擋處的(de)溫差大,而使轉子發生(shēng)輕微變形現象。氣源選用一期發電機表用壓縮空(kōng)氣,壓力大約0.6MPa。
3.改造(zào)具體方案
3.1在3、4、5號軸瓦外油檔外側軸向方向開(kāi)兩個(gè)12mm的(de)孔(孔的(de)方向(xiàng)盡量對稱,避免壓縮(suō)空氣對(duì)轉(zhuǎn)子的衝擊力),作為壓縮空氣的進口,在油檔(dàng)密閉汽封室(shì)內鑽一個¢10mm的孔壓縮空氣通過上述兩個(gè)孔(kǒng)進入油檔油封齒和汽輪機軸之間環形腔室(shì),在該處形成正壓。用兩頭帶M14X2mm雙頭絲的不鏽鋼直管彎管一頭從油(yóu)檔接出,另一頭和軟管相接;軟管的另一頭(tóu)接壓縮空氣管。同時專門設計了軟管固定(dìng)架,不僅將軟管牢牢固定,重要的是可以防止(zhǐ)外油檔上的直管彎頭絲扣鬆動(dòng),避免直管(guǎn)彎頭和轉子發生(shēng)碰磨。軸瓦外油檔改(gǎi)造如下圖:
3.2用Φ34X4mm的不鏽鋼管將氣源自五(wǔ)米上方發電機表用壓縮空(kōng)氣引(yǐn)出,至五(wǔ)米密封油冷油器的北側,並安裝一個DN25 PN16的球閥作為進汽總門,球閥應安裝在便於運行人員(yuán)操作的(de)位置,便於調節不(bú)鏽鋼管內壓縮空氣的(de)壓力和便於檢修。不首先經過一個自治分離器,分離器底部安裝(zhuāng)一個放水門,在(zài)放水門下方安裝一個排水槽,定期排水。壓縮空氣分3路各經過空氣過濾器成為合格氣體,在過濾器前後分別安裝(zhuāng)DN25 PN16的球閥。三路匯合後加裝排空門,用來檢驗(yàn)過濾、幹燥後的壓縮空(kōng)氣是否含水及雜質。
3.3合(hé)格的(de)壓縮空氣管路沿著低壓軸封供氣進行伴熱,伴熱管線自3號高加給水出口西側開始(往返),伴(bàn)熱管線大約(yuē)20米,同時可以通過改變壓縮空氣管線布置來改變伴熱管線長度,加熱後的壓縮空氣,沿著凝結器東側(cè)布置,然後通向10米平台,將壓縮空氣(qì)接至10米3、4、5號軸瓦回油管(guǎn)線蓋板下方,分成三路,每一路分別接一個球閥和壓力表,以便調節進入外油檔壓縮空氣的壓力。
3.4根據軸瓦上瓦蓋的情況來決定是(shì)否安裝一塊壓力表來監視軸承箱(xiāng)內加裝氣密裝置(zhì)以後壓力變化(huà)情況。
五、經濟效益
5.1大大減少(shǎo)軸(zhóu)瓦油檔的滲漏,現在每兩個月油站需要向1號汽輪機潤(rùn)滑油係統(tǒng)內補油大約3噸。改造完成後,由(yóu)於油檔內形成微正壓將會有效的阻(zǔ)止油檔的滲油。如果(guǒ)我們按至少可以減少40%的潤滑油泄漏量計(jì)算每年可節約:3×0.5×6噸×10769元(yuán)/噸=77536元。
5.2有效的減少了汽輪機潤滑油中含(hán)水的情況,避免了潤滑油乳化造成軸瓦燒壞和潤滑部件生鏽等現象。同時(shí)可減少潤滑油的濾油次數,大大增加了濾油(yóu)機的使用壽命並且節約了它的電能損耗,同時減輕了運行及檢修人員的勞動強度。
5.3改造前(qián)機組(zǔ)開停機時,由於凝結器底部有疏(shū)水管線溫度(dù)高,油檔滲油順著凝結(jié)器外壁流到疏(shū)水管線上容易引起火災,通過油檔改造,可以避(bì)免火災的發生消除了安全隱患。同時也減少了清理油汙所需要的人力和物資消耗。
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