汽輪機(jī)前箱和中軸承箱噴油煙的原因分析及處理
2014-10-14
1.3號(hào)汽輪機(jī)組油系統(tǒng)概況
焦作電廠3號(hào)機(jī)系東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N200-130/535/535型汽輪機(jī)，于1999年進(jìn)行了通流部分改造和調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH改造。原設(shè)計(jì)的油系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的主軸直流驅(qū)動(dòng)的主油泵－射油器系統(tǒng)，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)用油由主油泵直接提供，軸承用油由射油器供給，射油器的動(dòng)力油也直接來(lái)自主油泵。主油泵出油分成兩路，一路通向調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，一路通向射油器，兩只射油器并聯(lián)，一只向潤(rùn)滑系統(tǒng)供油，一只向主油泵進(jìn)口供油。DEH改造后，主油泵通向調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的一路僅供機(jī)械危急遮斷保安部分用油，主汽閥及調(diào)速汽閥的控制用油由單獨(dú)的高壓抗燃油系統(tǒng)供給。在各個(gè)軸承的進(jìn)油口設(shè)有節(jié)流孔板控制軸承的潤(rùn)滑油量。各軸承和原調(diào)節(jié)部套的回油通過(guò)軸承箱和回油母管流回主油箱。前中箱回油共用一支回油母管，其余軸承回油共用一支回油母管。回油管道朝油箱方向有一個(gè)逐步下降的坡度，使管內(nèi)回油呈半充滿狀態(tài)，以利于各軸承箱內(nèi)的油煙通過(guò)油面上的空間流到油箱，再經(jīng)排煙風(fēng)機(jī)排走。本機(jī)油系統(tǒng)配置兩臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，排煙系統(tǒng)要求軸承箱內(nèi)維持-10～-20 mm水柱的負(fù)壓為佳。
2、 前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙
焦作電廠3號(hào)機(jī)前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙嚴(yán)重，由于前箱和中軸承箱位于汽輪機(jī)的高溫區(qū)，冒出的油煙浸入汽缸接近軸承箱位置的保溫內(nèi)，積油一多，遇運(yùn)行工況變化時(shí)，極易發(fā)生火災(zāi)。實(shí)際生產(chǎn)中中軸承箱兩端已多次起火。
另外在機(jī)組的正常運(yùn)行過(guò)程中，油氣經(jīng)常無(wú)規(guī)律地、間歇性地從中軸承箱自動(dòng)排油煙孔突然噴出，有時(shí)由于溫度較高等其它原因，噴出的油氣燃燒成為火龍，對(duì)巡視人員人身安全及設(shè)備運(yùn)行安全構(gòu)成威脅。經(jīng)調(diào)查，從2002年下半年至2003年5月，3號(hào)機(jī)小修數(shù)月期間，噴火次數(shù)達(dá)數(shù)十次之多。
3、 前箱及中軸承箱內(nèi)較高正壓形成的原因分析
前箱及中軸承箱內(nèi)排煙不暢是正壓形成的根本原因，而對(duì)3號(hào)機(jī)形成排煙不暢的主要因素分析如下：
(1) 主油箱油位高，使?jié)櫥突赜涂趽醢宸较鋬?nèi)積聚空氣，導(dǎo)致回油排煙不暢。我們經(jīng)過(guò)調(diào)查并和其它機(jī)組進(jìn)行比較，實(shí)際運(yùn)行中，本機(jī)主油箱油位控制在50～330 mm，習(xí)慣控制在160 mm左右，和運(yùn)行指導(dǎo)書(shū)的設(shè)計(jì)規(guī)定相符。但在調(diào)試該機(jī)組主油箱的油位時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)降低主油箱油位可以有效地減低前箱內(nèi)較高的正壓。當(dāng)主油箱油位降至前箱及中軸承箱回油口擋板方箱(除泡沫板)的下沿時(shí)，前箱內(nèi)為負(fù)壓運(yùn)行，但此時(shí)主油箱油位(40 mm)已低于主油箱油位的低報(bào)警值。可以斷定，在正常運(yùn)行中，因要保持主油箱油位，使主油箱內(nèi)潤(rùn)滑油淹沒(méi)前箱及中軸承箱回油口擋板方箱的下沿，加之回油口擋板方箱上排汽孔過(guò)小易堵塞，從而造成回油口擋板方箱內(nèi)積聚的空氣無(wú)法排出，使前箱及中軸承箱的回油不能順利排至油箱。
(2) 中軸承箱內(nèi)油位過(guò)高，淹沒(méi)中軸承箱回油
管導(dǎo)致回油排煙不暢。中軸承箱排油煙管管口設(shè)計(jì)置于2號(hào)軸承后側(cè)、中軸承箱中壓側(cè)，中軸承箱中壓側(cè)內(nèi)空間較小，高壓側(cè)內(nèi)空間較大。2號(hào)軸承兩側(cè)的排煙抽吸空間靠軸瓦下側(cè)的回油通孔相連接，一旦中軸承箱內(nèi)油位升高，淹沒(méi)回油通孔時(shí)，2號(hào)軸承兩側(cè)的排煙抽吸空間將互不相通，中軸承箱高壓側(cè)的油煙將無(wú)法排出，從而導(dǎo)致中軸承箱高壓側(cè)正壓，壓力積聚到一定值時(shí)將不可避免地向外噴油。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，檢查了中軸承箱內(nèi)的油位，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行油位已淹沒(méi)了2號(hào)軸承下方高中側(cè)的回油通孔和中軸承箱的回油孔。所以可以認(rèn)為中軸承箱內(nèi)油位過(guò)高是中軸承箱正壓噴油的直接原因。
(3) 隨著機(jī)組運(yùn)行工況的變化，汽輪機(jī)軸端漏汽漏入軸承箱導(dǎo)致軸承箱內(nèi)正壓，成為3號(hào)機(jī)間歇性噴油的主要誘因。
4 采取的措施
針對(duì)以上分析出的3號(hào)機(jī)前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙嚴(yán)重的主要原因，采取了如下措施：
(1) 在主油箱內(nèi)前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱上沿，開(kāi)一個(gè)100 mm×300 mm的方孔，以解決前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱內(nèi)存在空氣致使回油不暢的問(wèn)題。
(2) 在中軸承箱左側(cè)位于中軸承箱高壓側(cè)的窺視窗上加裝一排煙管路接至排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)母管上，用閥門(mén)控制，靠排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)調(diào)整中軸承箱保持微負(fù)壓。
經(jīng)過(guò)改造后，運(yùn)行至今，再未發(fā)生一起中軸承箱的噴油事件，前箱及中軸承箱按設(shè)計(jì)要求保持了微負(fù)壓，消除了威脅人身生命安全和機(jī)組設(shè)備運(yùn)行安全的重大事故隱患。
焦作電廠3號(hào)機(jī)系東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N200-130/535/535型汽輪機(jī)，于1999年進(jìn)行了通流部分改造和調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH改造。原設(shè)計(jì)的油系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的主軸直流驅(qū)動(dòng)的主油泵－射油器系統(tǒng)，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)用油由主油泵直接提供，軸承用油由射油器供給，射油器的動(dòng)力油也直接來(lái)自主油泵。主油泵出油分成兩路，一路通向調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，一路通向射油器，兩只射油器并聯(lián)，一只向潤(rùn)滑系統(tǒng)供油，一只向主油泵進(jìn)口供油。DEH改造后，主油泵通向調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的一路僅供機(jī)械危急遮斷保安部分用油，主汽閥及調(diào)速汽閥的控制用油由單獨(dú)的高壓抗燃油系統(tǒng)供給。在各個(gè)軸承的進(jìn)油口設(shè)有節(jié)流孔板控制軸承的潤(rùn)滑油量。各軸承和原調(diào)節(jié)部套的回油通過(guò)軸承箱和回油母管流回主油箱。前中箱回油共用一支回油母管，其余軸承回油共用一支回油母管。回油管道朝油箱方向有一個(gè)逐步下降的坡度，使管內(nèi)回油呈半充滿狀態(tài)，以利于各軸承箱內(nèi)的油煙通過(guò)油面上的空間流到油箱，再經(jīng)排煙風(fēng)機(jī)排走。本機(jī)油系統(tǒng)配置兩臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，排煙系統(tǒng)要求軸承箱內(nèi)維持-10～-20 mm水柱的負(fù)壓為佳。
2、 前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙
焦作電廠3號(hào)機(jī)前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙嚴(yán)重，由于前箱和中軸承箱位于汽輪機(jī)的高溫區(qū)，冒出的油煙浸入汽缸接近軸承箱位置的保溫內(nèi)，積油一多，遇運(yùn)行工況變化時(shí)，極易發(fā)生火災(zāi)。實(shí)際生產(chǎn)中中軸承箱兩端已多次起火。
另外在機(jī)組的正常運(yùn)行過(guò)程中，油氣經(jīng)常無(wú)規(guī)律地、間歇性地從中軸承箱自動(dòng)排油煙孔突然噴出，有時(shí)由于溫度較高等其它原因，噴出的油氣燃燒成為火龍，對(duì)巡視人員人身安全及設(shè)備運(yùn)行安全構(gòu)成威脅。經(jīng)調(diào)查，從2002年下半年至2003年5月，3號(hào)機(jī)小修數(shù)月期間，噴火次數(shù)達(dá)數(shù)十次之多。
3、 前箱及中軸承箱內(nèi)較高正壓形成的原因分析
前箱及中軸承箱內(nèi)排煙不暢是正壓形成的根本原因，而對(duì)3號(hào)機(jī)形成排煙不暢的主要因素分析如下：
(1) 主油箱油位高，使?jié)櫥突赜涂趽醢宸较鋬?nèi)積聚空氣，導(dǎo)致回油排煙不暢。我們經(jīng)過(guò)調(diào)查并和其它機(jī)組進(jìn)行比較，實(shí)際運(yùn)行中，本機(jī)主油箱油位控制在50～330 mm，習(xí)慣控制在160 mm左右，和運(yùn)行指導(dǎo)書(shū)的設(shè)計(jì)規(guī)定相符。但在調(diào)試該機(jī)組主油箱的油位時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)降低主油箱油位可以有效地減低前箱內(nèi)較高的正壓。當(dāng)主油箱油位降至前箱及中軸承箱回油口擋板方箱(除泡沫板)的下沿時(shí)，前箱內(nèi)為負(fù)壓運(yùn)行，但此時(shí)主油箱油位(40 mm)已低于主油箱油位的低報(bào)警值。可以斷定，在正常運(yùn)行中，因要保持主油箱油位，使主油箱內(nèi)潤(rùn)滑油淹沒(méi)前箱及中軸承箱回油口擋板方箱的下沿，加之回油口擋板方箱上排汽孔過(guò)小易堵塞，從而造成回油口擋板方箱內(nèi)積聚的空氣無(wú)法排出，使前箱及中軸承箱的回油不能順利排至油箱。
(2) 中軸承箱內(nèi)油位過(guò)高，淹沒(méi)中軸承箱回油
管導(dǎo)致回油排煙不暢。中軸承箱排油煙管管口設(shè)計(jì)置于2號(hào)軸承后側(cè)、中軸承箱中壓側(cè)，中軸承箱中壓側(cè)內(nèi)空間較小，高壓側(cè)內(nèi)空間較大。2號(hào)軸承兩側(cè)的排煙抽吸空間靠軸瓦下側(cè)的回油通孔相連接，一旦中軸承箱內(nèi)油位升高，淹沒(méi)回油通孔時(shí)，2號(hào)軸承兩側(cè)的排煙抽吸空間將互不相通，中軸承箱高壓側(cè)的油煙將無(wú)法排出，從而導(dǎo)致中軸承箱高壓側(cè)正壓，壓力積聚到一定值時(shí)將不可避免地向外噴油。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，檢查了中軸承箱內(nèi)的油位，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行油位已淹沒(méi)了2號(hào)軸承下方高中側(cè)的回油通孔和中軸承箱的回油孔。所以可以認(rèn)為中軸承箱內(nèi)油位過(guò)高是中軸承箱正壓噴油的直接原因。
(3) 隨著機(jī)組運(yùn)行工況的變化，汽輪機(jī)軸端漏汽漏入軸承箱導(dǎo)致軸承箱內(nèi)正壓，成為3號(hào)機(jī)間歇性噴油的主要誘因。
4 采取的措施
針對(duì)以上分析出的3號(hào)機(jī)前箱及中軸承箱內(nèi)正壓冒油煙嚴(yán)重的主要原因，采取了如下措施：
(1) 在主油箱內(nèi)前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱上沿，開(kāi)一個(gè)100 mm×300 mm的方孔，以解決前箱及中軸承箱回油口的擋板方箱內(nèi)存在空氣致使回油不暢的問(wèn)題。
(2) 在中軸承箱左側(cè)位于中軸承箱高壓側(cè)的窺視窗上加裝一排煙管路接至排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)母管上，用閥門(mén)控制，靠排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)調(diào)整中軸承箱保持微負(fù)壓。
經(jīng)過(guò)改造后，運(yùn)行至今，再未發(fā)生一起中軸承箱的噴油事件，前箱及中軸承箱按設(shè)計(jì)要求保持了微負(fù)壓，消除了威脅人身生命安全和機(jī)組設(shè)備運(yùn)行安全的重大事故隱患。