段長杰
摘 要:汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)是為給水泵汽輪機軸瓦、軸承、前置泵軸承及減速箱提供潤滑、冷卻的作用。本文主要研究NK63/71型號的給水泵汽輪機和HPT300-340S-6S型號汽動給水泵在運行過程中出現(xiàn)的油系統(tǒng)進水問題,分析進水的原因,研究制定防范措施。
關鍵詞:汽動給水泵組 潤滑油系統(tǒng) 進水原因 防治措施
中圖分類號:TK223 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)02(b)-0056-02
汽動給水泵組簡稱汽泵組,主要包括給水泵汽輪機、汽動給水泵、汽動給水泵前置泵及減速箱。汽泵組是將以上設備的轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器連接起來組成一條完整的軸系,給水泵汽輪機作為驅(qū)動部分,為整條軸系提供動力源。汽泵組潤滑油系統(tǒng)的作用形成軸瓦油膜、降低磨損,冷卻軸瓦、支撐軸承,同時為汽泵、前置泵及減速箱提供潤滑油,其整條軸系共用一套潤滑油系統(tǒng)。
汽動給水泵組油系統(tǒng)的潤滑油由給水泵汽輪機油箱供給,NK63/71與HPT300-340S-6S型號汽動給水泵在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)潤滑油系統(tǒng)進水現(xiàn)象。汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)中混入水分后,油質(zhì)乳化變稀,破壞油膜強度,降低潤滑效果,導致機件磨損;其次水分會與落入潤滑油中的鐵屑作用生成鐵皂,鐵皂逐步生成油泥,聚積在潤滑油系統(tǒng)油道以及各種濾清器的濾網(wǎng)內(nèi),造成各摩擦表面供油不足,加速機件的磨損。
針對這類形式的汽動給水泵組,通過分析汽動給水泵組結(jié)構,油系統(tǒng)運行原理,分析可能出現(xiàn)進水原因,防止汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)進水。
1 汽動給水泵組油進水原因及改進措施
汽動給水泵組油系統(tǒng)常見進水原因有冷油器換熱板破裂,冷卻水進入油系統(tǒng);排煙風機出口封閉不嚴,雨水通過排煙風機倒灌進入油箱,系統(tǒng)帶水。這兩種情況可以觀察給水泵汽輪機潤滑油箱油位變化規(guī)律來判斷,也可以化驗油樣水質(zhì)確定是否來自開式水泄露,通過采取更換換熱板及加裝防雨罩的措施解決進水問題。
給水泵汽輪機端部汽封漏汽及汽動給水泵密封水漏水進入油系統(tǒng)的問題,屬于經(jīng)常出現(xiàn)且較難解決的問題,以下主要針對這兩類問題進行詳細的分析,并結(jié)合現(xiàn)場實際制定應對措施。
1.1 給水泵汽輪機端部汽封結(jié)構和運行原理
NK63/71型號的給水泵汽輪機端部汽封,在轉(zhuǎn)子穿出汽缸的部位配置有汽封,前汽封用以防止、減少汽缸內(nèi)蒸汽向外泄漏防止高溫蒸汽漏入軸承座致使軸承溫度升高及潤滑油含水;后汽封的作用是組織空氣漏入排汽缸,防止機組真空惡化。汽封內(nèi)圓嵌裝的汽封片或城墻齒組成汽封,這種無接觸式流阻式迷宮汽封,由若干個依次排列的環(huán)形間隙和腔室構成汽封,在壓差作用下,汽流經(jīng)間隙高速進入容積相對較大的腔室,汽流因突然膨脹而產(chǎn)生猛烈的渦漩,大部分動能隨之轉(zhuǎn)化為熱能,只有小部分動能以余速通過下一個間隙,逐級重復上述過程,通過汽流的節(jié)流效應而起到密封作用。
給水泵汽輪機的端部汽封包括前、后汽封,它們的封汽作用如圖1所示。汽缸中一部分蒸汽經(jīng)前汽封250的內(nèi)側(cè)段漏至腔室Ⅱ,并經(jīng)由上部軸封漏汽管道及端部汽封間隙逸向大氣。在汽輪機啟動、運行時后汽封275的內(nèi)側(cè)是負壓,為防止空氣沿汽封漏入排汽缸而惡化真空,由汽封供汽管道將正壓蒸汽供至后汽封的腔室Ⅱ,這樣,送入的蒸汽一部分經(jīng)汽封內(nèi)側(cè)段漏入排汽缸,還有一部分經(jīng)外側(cè)段漏至腔室Ⅰ,并經(jīng)冒氣管及汽封端部間隙逸向大氣。與前、后汽封腔室Ⅰ相對應的轉(zhuǎn)子上加工有甩汽盤,利用它將漏汽及空氣吸入軸封漏汽管道。汽封體沿水平剖分,上、下半之間用螺栓連接且在中分面處有騎縫銷防止錯位,汽封體外圓上配有止動銷用以軸向定位,汽封體與汽缸洼窩處槽道、凸緣相配合,使汽封體在徑向、軸向得以定位。
1.2 汽動給水泵密封水密封結(jié)構及運行特點
HPT300-340S-6S型號汽動給水泵型式為臥式多級雙殼體離心泵,汽動給水泵的軸端密封采用迷宮式密封系統(tǒng)。其密封結(jié)構為內(nèi)螺旋型,當汽泵運轉(zhuǎn)時,由于密封裝置內(nèi)螺旋作用,高溫水從內(nèi)部漏出量減少,外側(cè)密封水回水量也較少。當汽泵停運以后,汽泵內(nèi)的水及密封水失去此動力,外側(cè)密封水回水量較大。
汽動給水泵密封水采用凝結(jié)水雜項水,汽泵密封水回水共有三路,如圖2所示。一路為卸荷水:密封水與部分給水泵內(nèi)漏的高溫水會合后回到汽泵前置泵進口電動門后,由于部分高溫高壓給水混合所以溫度較高,引回至前置泵可以節(jié)約熱量提高熱效率;一路回水母管通過單級水封回到凝汽器;第三路接至無壓放水。第一路密封水回水管道從汽動給水泵螺旋密封里側(cè)引出接口,后兩路密封水回水從迷宮密封處引出分別接至凝汽器和無壓放水,屬于密封水殘液回水。系統(tǒng)設計有密封水回水殘液檢漏孔,檢測汽泵殘液密封水回水是否回水暢通。
2 給水泵汽輪機端部汽封對油系統(tǒng)影響的原因
NK63/71型號給水泵汽輪機端部汽封與汽輪機的軸承座的開檔距離短,因排油煙風機運行時汽輪機軸承座內(nèi)微負壓,當汽輪機端部汽封處含有水珠或者蒸汽液化后,水滴回沿著轉(zhuǎn)子軸向流向軸承座內(nèi),使給水泵汽輪機潤滑油中的含水量升高,危害機組的正常運行。
(1)給水泵汽輪機軸封供汽管道暖管不徹底及減溫水開度過大,都會導致管道留存冷凝水,造成軸封供汽攜帶水分,導致汽輪機端部汽封進水;
(2)給水泵汽輪機軸封供汽壓力過高,導致軸封回汽管來不及排走蒸汽,仍然有大部分漏向大氣,導致蒸汽進入軸承座后冷凝成水滴,使?jié)櫥椭械暮可撸?/p>
(3)前、后汽封漏汽,運行工況大致相同的情況下,如汽封漏汽量增大,一般預示汽封徑向間隙變大,外汽封間隙改變的同時,內(nèi)汽封(包括平衡活塞汽封)間隙大多也會發(fā)生變化,汽封間隙加大增加漏汽損失,汽封漏汽量增大時,漏汽進入軸承室可能性增大,冷凝成水,導致水進入油系統(tǒng)。
3 汽動給水泵密封水對油系統(tǒng)影響的原因
HPT300-340S-6S型號汽動給水泵密封水回水不暢造成潤滑油系統(tǒng)進油是在運行、調(diào)試、檢修各階段經(jīng)常發(fā)生的。密封水回水不暢后會導致密封水通汽動給水泵兩端的螺旋密封溢流到汽泵軸承室,導致汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)含水量升高,嚴重情況下汽動給水泵潤滑油系統(tǒng)油箱會大量進水,油箱的油位會變化很大。
(1)當機組在啟動或者停機期間時,因凝汽器真空度較低,會造成汽動給水泵殘液回水通過水封回到凝汽器,因水封阻力大,密封水回水不能夠及時排走,導致密封水進入潤滑油系統(tǒng)。
(2)在機組運行時,當密封水回水溫度較高時,因凝汽器處于真空狀態(tài),高溫的密封水回水通過水封回到凝汽器。因密封水供水是正壓,回水處于微負壓。因為降低壓力會降低水的沸點,當密封水供水溫度接近沸點時,密封水回水有可能因壓力降低而達到密封水回水的沸點,從而密封水會發(fā)生汽化現(xiàn)象。汽化后的水封管上部易存積空氣,回水管阻力增大,導致密封水回水不暢而進入到油系統(tǒng)。
(3)當出現(xiàn)以上兩種情況時,應先將密封水回水至無壓放水這路系統(tǒng)導通,再將接至凝汽器這路系統(tǒng)隔離。
(4)確保汽泵兩端的漏液檢漏孔接到就地漏斗,出現(xiàn)少量溢水可以通過檢漏孔及時排走,防止積水后倒流進入油系統(tǒng)。
(5)密封水的來源為凝結(jié)水,設備運行過程中,密封水的壓力調(diào)節(jié)至關重要,壓力調(diào)整通過密封水壓力調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn),調(diào)整不當,同樣會出現(xiàn)啟停機時,密封水竄入油側(cè)的情況。
4 結(jié)語
NK63/71型號給水泵汽輪機軸封系統(tǒng)和HPT300-340S-6S型號汽動給水泵密封水系統(tǒng)操作或者運行不當導致汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)進水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在機組運行或檢修過程中定期化驗汽動給水泵組潤滑油油質(zhì)情況,實時監(jiān)測油箱油位變化,確保汽動給水泵組潤滑油在設備運行時油質(zhì)合格,保證機組穩(wěn)定運行。
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