提高汽轮机油系统净化效果的措施
李奎 孙洪廷 张有
大同第二发电厂 山西大同 037043
大同第二发电厂6台机均为东方汽轮机厂生产的三缸三排汽凝汽式200 MW汽轮机。为保证汽轮机组的安全运行，汽轮机大修后，油系统要进行油循环清洗和透平油的净化，油质合格后，做调速系统静态试验及其它各项工作，最后机组启动。由于多方面的原因，每次大修油循环时间长的问题比较突出，汽机本体检修工作结束后，均需5～7 d的时间进行油循环油质才能合格，不仅影响机组的启动时间和大修进度，同时也使经济效益降低。
为改变这种机组“等油”启动的局面，针对我厂传统的油循环工序及工艺，我们提出了改进措施，并在2000年的2号、5号机大修中实施，取得了满意的效果。
1 传统的油循环工序、工艺
多年来，大同第二发电厂的油循环一直采用以下方法：首先对润滑油系统进行大流量冲洗，直至油质合格。由于主油箱底部沉积了相当多的杂物，为确保机组启动后的油质,主油箱退油，清理主油箱。在各轴瓦入口处加装临时滤网，主油箱再次回油后，开启润滑油泵，对润滑油系统继续冲洗，同时用滤油机对主油箱底部的油进行过滤，直至油质合格。具体的工序、工艺为：
(1) 大流量冲洗装置与系统的连接方式为：在主油箱最底部开一D200的孔，接Dg200的阀门，与冲洗装置入口相连。在冷油器出口母管上接一Dg200的阀门，与冲洗装置出口连接。为保证冲洗油的流量，将润滑油溢油阀入口加装堵板。将二级注油器出口逆止门后的管道与逆止门断开，用软管接入主油箱，反冲洗冷油器时，利用该管将油回入主油箱。
(2) 汽轮机本体检修工作结束后，将1～7号瓦翻转一角度，露出轴瓦进油口，扣合轴承盖，8～11号瓦进油口打堵，轴瓦不进油。
(3) 首先进行冷油器的反冲洗，将润滑油滤网出入口门、旁路门关闭，打开冷油器油侧出入口门，油自冷油器出口进入，通过二级注油器出口管上临时接的软管回入主油箱。
(4) 冷油器冲洗合格后，打开润滑油滤网出入口门，关闭冷油器油侧出口门，对润滑油管道、轴承室进行冲洗。
(5) 油系统冲洗至油质合乎要求后，停止大流量冲洗。将主油箱及系统内的油退回油库，清理主油箱，然后主油箱补油(该油已在油库过滤合格)，同时将各轴瓦恢复，各临时加装的管道、堵板拆除，恢复油系统。
(6) 在各轴瓦入口处加装80目铜丝网，主油箱底部接精密滤油机，开启润滑油泵进行油循环，同时运行密封油系统，发电机打风压。系统边循环边滤油，每隔4 h清理轴瓦入口滤网，直至油质达到MOOG6级以上。
2 油循环时间长的原因分析
2.1 油系统内部不清洁
系统脏是油循环时间长的主要原因。机组大修中，油系统各设备解体、检修时，一方面由于工艺不当或工艺不良，设备内部清理不净，造成油的污染，如主机冷油器、轴承箱 、密封油冷油器等；另一方面，由于安装的原因，部分管道无法拆卸或存在较长的盲端，管道内沉积的脏物不能进行清理，如轴瓦回油母管、3～5号瓦排汽缸段的回油管等，只能靠油流冲走脏物，效果不明显，时间拖长。
2.2 油循环工序简单
传统的系统冲洗只对润滑油系统进行冲洗，而对同一油源的密封油系统、顶轴油系统 、调节系统不进行冲洗。大流量冲洗结束后，洁净的油进入主油箱，便开启润滑油泵进行油循环、滤油，同时运行密封油系统，发电机打风压。这样密封油的运行使洁净油被污染,滤油时间延长。油质合格后，调节系统开始做试验，高压油泵启动后，由于管道不清洁，合格的油再次被污染，只好继续滤油至合格。这一点从油质合格的多次反复不难发现。这也是油质合格后，调节系统做试验时多次发生卡涩的主要原因。
2.3 油循环工艺单一
传统的油循环只靠油的流动将系统内的杂质冲回主油箱，由冲洗装置及滤油机过滤掉 。有些杂质吸附在管道上短时间内是冲不走的，有的杂质油流无法冲到，但它会不断脱落,对油质造成污染。如主回油管，由于前几年轴封系统不完善，漏汽大，使油中含水，导致回油管产生大量的锈皮，而回油不能充满整个管道及流速低，管道上部不能冲洗到，但在油循环时由于油温的变化锈皮会不断脱落，污染油质，延长油质的过滤时间。在各轴瓦加装铜丝滤网，不仅拆装困难、浪费时间，而且过滤精度差，加重滤油机的负担，延长循环时间。
2.4 油循环工期安排不合理
汽轮机组大修中，将油循环安排到汽机本体检修工作结束后进行，这样造成机组的启动时间由油质决定。事实上油系统的检修工作比汽机本体提前半个月的时间完成，但这段时间却没有利用，白白浪费。
3 缩短油循环时间、提高油质的措施
在保留原大流量冲洗、主油箱退油清理、润滑油泵油循环方案的基础上，我们重点采取了以下措施。
3.1 加强质量管理，提高工艺水平
(1) 油系统检修中，各敞口处必须及时封堵，并保证严密，以防杂质进入。各设备检修完毕后，经验收确认内部清洁后方可回装，尤其是主油箱、轴承箱、氢侧密封油箱的清理，严把验收关。清理工作必须用海棉、白布和白面团，严禁用棉纱之类的材料。
(2) 大修中将可以拆卸的各瓦供油管、回油短管及密封油系统各管道拆下进行清理。清理干净后封堵。将1、2号瓦轴承箱上的进油盲管段的堵头拆下，清理干净。将3、4、5号瓦轴承箱排汽缸段回油管进行清理。上述管道清理时发现内部沉积的油泥特别多。
(3) 冷油器解体后，用蒸汽对油侧进行冲洗，冲洗干净后用压缩空气将水吹净，并及时回装。
3.2 将轴承箱回油盲管取掉
为方便汽轮机在现场不同方向的布置，汽轮机厂在轴承箱的两侧均设计有回油管及回油孔，其中，3、4、5号的回油管从排汽缸两侧下部穿出。由于我厂汽轮机采用纵向布置，回油母管在汽轮机的右侧安装，这样左侧的回油管就变成盲管，成为储存脏物、杂质的场所，将轴承回油污染。为此我们将3、4、5号瓦的左侧回油盲管取掉，将左侧回油孔打堵。在实施中我们发现，此方案是明智的，该回油盲管1／3的容积被脏物充满。
3.3 对主回油母管进行化学清洗
针对主回油母管不能拆下清理的缺陷，采取了化学清洗主回油管道的方案。清洗系统示意图见图1。
(1) 为节约资金，药液罐和泵均采用现有的废弃旧设备，药液罐体积为10 m3，泵为离心式耐碱泵，扬程为20 m，流量100 m3／h。
(2) 将1～11号瓦回油管与回油母管的连接法兰打堵，1～2号瓦回油母管与3～11号瓦回油母管与主油箱的连接法兰打堵。
(3) 将药液罐充满除盐水、加热至80 ℃左右，加入NaOH 1 000 kg、Na3PO4400 kg、工业洗涤液100 kg。
(4) 清洗步骤：打开F5，关闭F2、F4、F6，开启泵，当F5后的管出水后，关闭F5，打开F1，冲洗6～11号瓦段回油管。5 h后，关闭F1，打开F5、F2，并调节F2的开度，在保证F5满管出水的前提下将F2开到最大开度。冲洗12 h后，关闭F5、F2，打开F4、F6、F3，并调节F3的开度，在保证F6满管出水的前提下，将F3开到最大开度，冲洗12 h。在冲洗过程中，保持水温80 ℃，并采取人工分段敲击回油母管的方法，以使吸附在管道上的杂质脱落 。
(5) 清洗完毕后，将罐内药液排掉，罐清洗干净，加入除盐水对系统不断冲洗，并用pH试纸测试，直到试纸呈中性即可结束冲洗。冲洗后打开F1、F2、F3将管内的存水放掉。在清洗过程中，我们发现罐内的药液逐渐浑浊，直至变成黑乎乎的水和油泥的混合物，排放药液后，罐底部沉积大量杂质，说明回油管内是相当脏的，对其进行化学清洗是很有必要的。
3.4 采用磁性滤网
针对传统滤网过滤精度差，功能单一的缺点，我们在各轴瓦进油口处加装了东方汽轮机厂生产的可拆式磁性滤网，并将密封油滤网、顶轴油滤网也改为磁性滤网。该滤网由120目的不锈钢丝滤网和磁棒两部分组成。油循环过程中可随时清理且拆装方便。油系统循环结束、机组启动前，将该滤网拆除，仅保留磁棒以保证轴承的安全运行。在清理滤网过程中，发现磁棒上吸满了大量金属杂质，效果十分明显。
3.5 提前进行系统的大流量冲洗工作
化学清洗回油管工作结束后，油系统各设备的检修工作也基本完成。此时我们便开始进行系统的大流量冲洗工作，冲洗方法仍沿用第1节中的(1)～(4)所述的传统方法，考虑到汽机本体部分工作还没有结束，采取了油不进轴瓦的方案，将所有轴瓦进油管在轴承箱附近与回油管短接。油质合格后，将短接管恢复。为保证轴承箱内轴瓦进油管的绝对干净，待汽机本体工作结束后翻瓦，再用较短的时间对轴承箱及内部的进油管进行冲洗。从油质的取样来看，冲洗轴瓦时油质基本没有变化。
3.6 对密封油系统进行冲洗
在提前进行系统短接冲洗的过程中，发电机轴瓦调整工作一结束，立即对密封油系统进行冲洗。冲洗方案：(1)不装密封瓦及其瓦座，将空氢侧进油口敞开。(2)关闭平衡阀、差压阀出入口门，打开旁路门。(3)打开空氢侧联络门，将空氢侧滤网投运，开启空侧密封油泵，对系统进行冲洗，油质合格后清理滤网。
3.7 冲洗顶轴油系统
在翻瓦冲洗轴承箱的过程中，由于各瓦顶轴油管没有与轴瓦连接，此时开启顶轴油泵对各管道进行冲洗，同时检查各瓦油管有无堵塞。冲洗完毕清理顶轴油泵入口滤网。
3.8 冲洗调节系统部分管道
大修中，虽然调节系统各部套及前箱内的管道都解体进行了认真的清理，但油质合格后，调速系统做试验时，多次发生中间滑阀二次脉动油进油口、油动机反馈滑阀进油口堵塞，被迫解体清理，说明未拆下清理的管道是不够清洁的。为此，大流量冲洗工作结束，主油箱再次回油后，对部分管道进行冲洗，冲洗方案：(1)在高压启动油泵入口处设计、加装一个可拆卸滤网，在充油管上安装一个磁性滤网；(2)将油动机三次油管与压力油管短接 ，高压油动机回油管打堵，油动机不进油；(3)中间滑阀不回装；(4)开启高压油泵进行冲洗 ，冲洗完毕清理滤网。 [1] [2] 下一页
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