GGR润滑油运行情况对机组影响的探讨
来源:用户上传
作者:
摘 要
秦山二厂3/4号机组GGR系统由汽轮机润滑油、顶轴油和盘车系统组成，本文主要介绍GGR润滑油运行时的油质、油箱油位、油温及油箱负压对机组的影响，并针对目前实际运行情况提出几点改善措施。希望能够为今后机组运行过程中处理出现的故障提供参考。
关键词
负压;油位; 油质
中图分类号： TM311 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 71
1 GGR润滑油系统简介
GGR系统由汽轮机润滑油、顶轴油和盘车系统组成。其主要功能有：（1）给汽轮发电机组的支持轴承，推力轴承和盘车装置提供润滑油;（2）向低压缸和发电机的支持轴承提供顶轴油;（3）向发电机提供氢气密封备用油及密封油系统的最初充油及补油;（4）为汽轮机机械超速和手动脱扣装置提供安全油。
2 运行中影响润滑油的问题及其原因分析
2.1 潤滑油油质的污染
油质的污染分为水污染和杂质污染，在之前的大修中，我们从主油箱底部接出100多升的水、在各轴承回油管路观视窗和前轴承箱观视窗也发现有少许水珠存在，主油箱房间在PALL滤油机启动期间也有飞溅的油雾，油箱滤网及回油管路末端有不少杂物，经外观物理分析，其主要成分为油水乳化物、保温粉尘、空气中的尘埃。
2.2 油箱油位的间断性不稳定波动
油温会随温度的变化而波动，由此热胀冷缩而导致油箱油位波动，仪表管线设计缺陷也是原因之一，另外，当两台风机都启动的时候，负压很大，主油箱油位会略微下降。
油箱油位过高，油箱内油气分离不好，排油烟机容易气中带油，而且油位过高的话，停机后油系统大量油返回油箱，有油大量外溢的危险。
油位低，低于安全油位，油箱内涡轮增压泵容易出现工作不正常，涡轮增压泵容易吸入空气，造成主油泵出口油压摆动（这是因为涡轮增压泵向主油泵入口供油），严重时导致轴承断油，汽轮机停机。
2.3 润滑油油温升高
我厂4号机组2011年11月25日夜班汽机7、8、9、10号轴承温度已上升到106℃，推力轴承温度也上升到105℃，经检查发现是故障冷却水调节阀全关，而使GGR冷油器出口油温从40℃上升到60℃。
润滑油温度过高，润滑油的黏度就降低，黏度低不易形成油膜，如果油温过高也来不及带走轴承形成的热量，时间一长就会造成轴承烧毁事故。润滑油温低，润滑油的黏度就会增大，就会增加机器的额外耗功！
2.4 主油箱备用排烟风机频繁自启，尤其在大修后的启机阶段
排烟风机一般在汽轮机轴封蒸汽系统投运或汽机冲转前投运，由于启机阶段油温的不稳定变化或是风机出口阀门开度的不稳定，导致负压低自启排烟风机。
（1）GGR 出口阀逆时针方向动作，主油箱压力越大，也就是负压越小;顺时针方向动作，主油箱压力越小，也就是负压越大。
（2）负压太大，油容易挥发，造成油的损失而且风机会抽吸油箱中的油而可能导致风机入口受堵;负压太小，回油可能不畅，影响轴承润滑，甚至可能出现油来不及回油冷却导致轴承烧毁。至于负压大小对主油箱油位的影响，当两台风机都启动的时候，负压很大，主油箱油位会下降。
3 针对上述问题采取的解决措施及技改
3.1 降低润滑油中的杂质和水分的方法
3.1.1 设置了HVP170型PALL滤油机
我厂设置了HVP170型PALL滤油机，并定期启动滤油机，有效的过滤GGR润滑油中的机械杂质并除去GGR润滑油中的绝大部分水分。
GGR油箱来的润滑油在推进泵的作用下流经PALL滤油机入口滤网（250微米）除去相对较大的机械杂质后，经过加热器加热升温以降低油的黏度，然后流经真空塔上部的分布层和填料层，形成极薄而稳定的油膜;另一方面，由于真空泵的运行抽吸作用在塔内形成15-22 InHg的真空，当外部的空气由空滤器及手动调节阀进入容器后，其体积扩大到3至10倍（真空度确定），其湿度降低，相对湿度低的空气与填料层中的油流形成大面积油膜穿流，由于油膜中水的蒸汽压远大于水在空气中的蒸汽压，因此油中的水大量汽化被真空泵抽出并排至大气，从而使GGR润滑油达到脱水目的.油液由于重力作用而下落至真空塔底部，经排油泵及出口精滤器（6-12微米）除去机械杂质后回流至GGR油箱。
3.1.2 GGR事故排油阀前增加排水管线
汽轮机运行时，由于汽轮机轴端汽封与轴承腔室油封距离较小，汽封如有蒸汽泄漏，蒸汽会通过轴承油封进入处于微负压状态的轴承腔室，这些蒸汽最终冷凝成水而积聚在GGR 油箱底部，某厂1号机组就曾经通过事故油管的排污管排出超过100升的凝结水，这些水如不及时排出，将造成汽轮机油质乳化变质，从而威胁到汽轮机运行安全。提出技改在GGR事故排油阀前增加排水管线，可通过定期取样来核定GGR油质。
3.2 主油箱液位计的改造
对于主油箱油位的监视，现场每班巡检都会对就地液位计记录。由于之前三、四号机组主油箱液位变送器管线设置均不满足现场运行条件：机组运行时负压腔与油箱内油气空间相通，油气凝结成油后积聚在负压腔管道中造成油箱油位显示偏低，因此需定期对负压腔进行排油，但管线设置无排油阀;3号机组正、负压腔设置平衡阀更不合理，平衡阀开启会导致负压腔人为充油。故技改为将主油箱液位变送器负压腔引压管取消，负压腔引压管在根阀后处封焊封堵。将当前差压变速器更换为压力变速器，油箱正常负压（约500Pa，对应5cm油位）在变送器迁移时进行补偿。正常运行时应尽量将油箱负压维持在-500Pa，以保证测量值的准确性。 3.3 对于油温的控制：机组运行时GGR油温控制在40℃
油冷却器为板式热交换器，安置在油箱附近，油涡轮、交流油泵供轴承润滑油，都须经冷油器以调节油温。在正常情况下，只有一台冷油器在工作，另一台备用。通向冷油器的油由手动的六通阀控制，该阀把油通向两台冷油器中的一台，且允许不切断轴承润滑油路情况下切换冷油器。两台冷油器进口通过一根细连通管和截止阀门连接起来，截止阀可使备用冷油器充满油做好随时投入的准备。随着截止阀的开启，两只流量窥视孔中都充满了油。
机组正常运行时GGR冷油器冷却水调节阀的调节器置“自动”，温度设定值为40℃，调节阀的前、后隔离阀保持全开，旁路阀保持关闭;停机后关闭调节阀前隔离阀，并确认旁路阀关闭。
4 對机组运行的几点建议
4.1 增设蒸汽吹扫系统
由于润滑油管道与设备和特殊部件除采用法兰连接外，全部管道都采用焊接方式“一次性组装法”安装（包括套装油管和非套装油管），加之油冲洗循环的流量和流速有限，使清理难以彻底。在油系统旁设置灵活的蒸汽吹扫系统并增设排污口，可以有效地清理沉淀在管道底部的杂质及经过运行后黏结在系统内的油泥（黏性化合物）。使用此方法时要把握一个环节，即蒸汽吹扫一旦结束，油系统就要立即进油，以免系统部件生锈污染。
4.2 机组漏油点过多，建议优化设备连接方式，增设应急补油预案
虽然经过这几年的运行经验，各管路连接处也得到了进一步紧固，大大缓解了漏油的情况，但对于机组长时间运行来说抵御管路因振动而漏油的情况仍然是一个巨大考验。究其原因：GGR系统大部分管路采用锁母接头的硬连接方式进行连接的，可否将硬连接方式更改为利用新型材料的软连接方式，从根本上杜绝这种危害机组连续、安全、稳定运行的隐患。目前为防止漏油事件再次发生而导致油箱油位低而无法建立供油压力，个人建议在主油箱附近空置房间增设应急补油预案（比如应急补油FOI等），为抢修赢得时间。并对出现过故障的设备加强关注。
4.3 规范取样操作
GGR润滑油的润滑油牌号为32L-TSA/GB11120-98汽轮机油，必须是高质量、均质的精炼矿物油，并且必须添加防腐蚀和防氧化的成分，所以要定期取样检测。
由于正常运行期间主油箱比较大油箱底部的油基本不流动，而油取样管线位于冷油器出口处且取样阀且设置了两道隔离阀（防止一道取样阀操作频繁高而漏油，但无法隔离维修的风险），两道隔离阀间有道管线可能会残留油液，排放流量少很难取到代表性的油样，建议润滑油取样时应先开第一道隔离阀，再开第二道隔离阀并多放掉一部分油再取样。取完样后应先关第二道隔离阀等两道隔离阀间的管线残留的油液流尽后，再关闭第一道隔离阀。
4.4 夏季主油箱房间温度过高（一般可达40多度），建议适当增加便携式通风设备
汽轮机主油箱及油系统的厂房设置是以防火为基础的，但在机组正常运行期间房间防火门是关闭上锁的，造成房间内空气无法对流，散热效果极差，机组正常运行时而产生的热量无法及时排出，虽然主油箱房间设置有两台DVM风机（一用一备），但DVM风机设置位置比较高，排风散热区域和能力都有限。这种现象尤其在PALL滤油机启动期间尤为显著。房间温度高了，一是使工作人员无法正常工作，二是减小油箱油位受温度的影响而频繁波动。建议在主油箱上面靠左侧位置增加便携式通风冷却设备，该通风设备吹出的风向与DVM风机排风方向一致，这样也可以增强DVM风机的排风散热速度。
5 结论
综上所述，润滑油及其油系统作在保证机组的安全稳定运行中起着至关重要的作用。我们从运行方面出发，对油系统进行上述分析，并采取了相应措施，通过这些措施，有效地保护了润滑油的油质，稳定的控制油箱的油位，从而保证了汽轮机润滑系统和调速系统的正常工作，进而保证了机组的安全稳定运行。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15282838.htm
