MW機(jī)組給水泵組油系統(tǒng)進(jìn)水問題

1、1000MW 超超臨界機(jī)組給水泵組油中含水分析與措施許振鋒上海上電漕涇發(fā)電上海202107 ;Analysis and Countermeasures on the problem of the Water Contained in Lube Oilof Feedwater Pump Turbi ne for 1000MW Power Ultra-supercritical UnitXuZhe nfeng(Sha nghai Sha ngdia n-Caoj ing Power Gen erati on CO.,LTD)TT圖1-1給水泵組潤滑油系統(tǒng)圖1油箱濾器出11小汽機(jī)r玲水泵摘要 本文介

2、紹上海漕涇電廠 2X 1000MV超超臨界機(jī) 組給水泵組了潤滑油、密封水等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及流程，針 對(duì)在整套啟動(dòng)調(diào)試階段發(fā)生的油系統(tǒng)含水問題，深入分 析了油中帶水的種種現(xiàn)象及原因，結(jié)合各種試驗(yàn)提岀解 決措施，最終通過改良密封水回水腔室與軸承室之間的 隔離腔室成功解決了油中帶水的問題，消除了機(jī)組平安 運(yùn)行的重大隱患，為火電機(jī)組同類問題的解決提供了寶 貴經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞給水泵汽輪機(jī)；油中含水Abstract:The lube oil and seal water system of feedwater pump turbine for 1000MW power ultra-supercritical un

3、it in Caojing PowerGen erati onCO.,LTD is1. 概述上海漕涇電廠2X 1000MV機(jī)組配置配置2 X 50%容量汽動(dòng)給水泵和1 X 40%電動(dòng)給水泵， 汽動(dòng)給水泵系上海電力修造廠引進(jìn)英國蘇爾 壽產(chǎn)品，型號(hào)為HPT400-390-6S，給水泵汽輪機(jī)系東方汽輪機(jī)廠自行開發(fā)的單軸、單缸、雙汽源外切換、冷凝式變速汽輪機(jī)，型號(hào)為 G22-1.0。給水泵組潤滑油系統(tǒng)由 2臺(tái)交流潤 滑油泵和1臺(tái)直流潤滑油泵及潤滑油箱、排 煙風(fēng)機(jī)、板式冷油器等部件組成如圖1-1 ;密封水系統(tǒng)由密封水濾器、密封水調(diào)門、泄 荷水閥、回水 U型管等組成如圖1-2 。in troduced.A

4、ga inst the problem of the water contained in lube oil of feedwater pump turbine in the period of unit debugging,all kinds of phenomenon and reason on the problem of the water contained in lube oil is an alysised, coun termeasuresis put forward by means of test.F in ally the problem of the water con

5、tained in lube oil is resolved by reforming Isolation chamber to solve equipme nt trouble.KEY WORD: feedwater pump turbine water contained in lube oil統(tǒng)中，所以分別將板式換熱器A B水側(cè)進(jìn)行隔絕，油側(cè)正常運(yùn)行，未發(fā)現(xiàn)水側(cè)進(jìn)出水管有油花漏出， 可以肯定板式換熱器沒有泄漏。再者，閉冷水系統(tǒng) 母管運(yùn)行參數(shù)一般控制在0.50.7Mpa之間，經(jīng)過板式換熱器前調(diào)門的減壓閉冷水壓力要低于潤滑 油壓力，理論上閉冷水也不會(huì)進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)。2.2 軸封汽竄入軸承室東

6、方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的 G22-1.0型汽輪機(jī)前、后軸端汽封采用可更換式迷宮式汽封，前、后軸端汽ExI圭寸的第一段漏汽接至 SSR接口，第二段漏汽導(dǎo)入汽 封加熱器CF。給水泵汽輪機(jī)調(diào)試初期，小機(jī)前 軸封漏汽較大，首先疑心軸封汽竄入軸承室，致使 油質(zhì)惡化，但從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及水進(jìn)入潤滑油的速率 上分析來看，軸封汽竄入軸承室不可能是造成油中 帶水的主因。為消除軸封汽外漏以排除軸封漏氣造 成潤滑油系統(tǒng)油中帶水的可能，故對(duì)A、B兩臺(tái)給水泵汽輪機(jī)開缸檢查，發(fā)現(xiàn)前汽缸進(jìn)汽管上下中分 面密封墊片沒有壓緊，中分面確有漏汽痕跡，致使 局部進(jìn)汽通過中分面漏入軸封體回汽腔室，增加了 軸封汽回汽量，從而造成軸封漏氣，因此對(duì)低壓

7、調(diào)圖1-2給水泵密封水系統(tǒng)圖上海漕涇電廠2 X 1000MW機(jī)組自2021年11月整套啟動(dòng)以來出現(xiàn)潤滑油中大量進(jìn)水最大時(shí)4000PPM,油質(zhì)惡化，給設(shè)備平安 穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重威脅，一方面潤滑油乳化 使之氧化加速，酸值升高，產(chǎn)生氧化沉淀物 將延遲潤滑油破乳化時(shí)間，另一方乳化液沉 積于油循環(huán)系統(tǒng)中，影響散熱，造成供油不 足，容易造成軸承燒瓦。工程壓力MPa溫度汽泵前置泵進(jìn)口1.26182.1汽泵前置泵出口2.72182.1汽泵出口31.6182.1密封水調(diào)閥前后3.5/125閉式冷卻水換熱器調(diào)閥前0.5 0.737潤滑油調(diào)閥后/軸承進(jìn)口0.42/0.2545表1-1給水泵組相關(guān)參數(shù)2. 原因分析2

8、.1 板式換熱器泄漏潤滑油系統(tǒng)油中帶水，首先考慮的就是 板式換熱器泄漏，致使閉式水逃入潤滑油系 門進(jìn)汽管結(jié)合面密封墊片進(jìn)行更換。待泵組重新投 運(yùn)后，軸封汽外漏有明顯改觀，但油中帶水現(xiàn)象沒 有消除，因此，根本上排除了軸封汽外漏是造成潤 滑油油中帶水的可能。2.3 潤滑油系統(tǒng)主動(dòng)吸水如圖1-1所示，潤滑油系統(tǒng)邊界與外空間通過 油檔隔離，油檔與旋轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)靜局部保存一定 間隙，油箱由風(fēng)機(jī)抽成微負(fù)壓約 -7.6Kpa 。本工 程將汽泵布置于 17m運(yùn)轉(zhuǎn)層，潤滑油箱布置于0m層，回油管17m高度的落差對(duì)回油也有一定的抽吸 作用。這種設(shè)計(jì)雖然可防止油系統(tǒng)中油煙和油外 溢，但同時(shí)也造成軸封漏氣經(jīng)過油檔間隙

9、、或密封 水經(jīng)過擋水環(huán)及油檔間隙進(jìn)入回油室使油質(zhì)惡化。 另外給水泵回油室呼吸器對(duì)回油室的負(fù)壓具有一 定的平衡作用。為了排除回油室負(fù)壓過高而將軸封 汽或密封水吸入潤滑油中的可能，通過調(diào)整排煙風(fēng) 機(jī)進(jìn)口擋板調(diào)整油箱負(fù)壓和去除呼吸器濾網(wǎng)的辦 法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)調(diào)小負(fù)壓可以改善潤滑油系 統(tǒng)油中帶水的現(xiàn)象，但無法徹底解決問題。2.4 密封水回水不暢密封水系統(tǒng)如圖2-1所示，汽泵兩端裝有固定 襯套，采用向其注入密封水的瀉荷型迷宮式螺旋密 封系統(tǒng)，主要原理是通過間隙控制泄漏的方式進(jìn)行 汽泵的密封工作。凝結(jié)水泵出口母管來水經(jīng)調(diào)壓后 形成汽泵密封水，注入密封軸套中部，與汽泵外漏的給水相遇形成泄荷水經(jīng)管道送入前

10、置泵入 口，從而阻止給水的外泄。密封水回水分為 兩路，一路經(jīng)過回水母管去地溝，一路經(jīng)過 母管、多級(jí) U型管至凝汽器。按照蘇爾壽給 水泵廠家的要求，密封水量最小為81 L/min , 最大為216 L/min，密封水流量通過密封水 調(diào)節(jié)閥開度即進(jìn)水壓力進(jìn)行控制，密圭寸 水調(diào)節(jié)閥的操作信號(hào)來自注入水與回水入凝汽器溫差，溫差控制在 2530C。在調(diào) 試過程，將密封水回水切至凝泵坑地溝，暫 不回收，手動(dòng)調(diào)整密封水調(diào)節(jié)閥，將溫差調(diào) 整在2055 C進(jìn)行試驗(yàn)，未見油質(zhì)有明顯改 善。經(jīng)過解體軸承室對(duì)潤滑油及密封水系統(tǒng)的仔細(xì)檢查，以及與給水泵廠家的共同 分析討論，最終將疑點(diǎn)確定在密封水回水腔 室與軸承室之間的

11、隔離腔室下部呼吸孔太小2X 10mm ,在潤滑油回油室負(fù)壓的抽吸下 隔離腔室內(nèi)形成負(fù)壓通過蠟燭發(fā)現(xiàn)該呼吸 孔有抽吸現(xiàn)象，使得密封水不會(huì)從該呼吸孔 流出直接竄入潤滑油回油室內(nèi)，造成潤滑油 系統(tǒng)油中帶水。因此，將軸承室拆下對(duì)隔離 腔室上下兩端重新開孔，將下部呼吸口擴(kuò)大 至5X 20mm上部重新加工出一同樣大小呼 吸口，這樣就可以平衡隔離腔室與大氣壓力，不致 密封水竄入潤滑油回油室。經(jīng)過改造后給水泵組重 新啟動(dòng)，潤滑油質(zhì)有明顯改善，但仍有油中帶水現(xiàn) 象。便疑心只是隔離腔室開孔仍不能打破潤滑油回 油室負(fù)壓對(duì)密封水的抽吸，而在如此狹小的隔離腔 室內(nèi)加裝擋水環(huán)難度很大，于是提出向隔離腔室內(nèi) 加一股壓縮空氣

12、，即平衡了該腔室的負(fù)壓也可在密 封水與回油室形成一道屏障，用氣流充塞擋水環(huán)、 擋油環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間隙，可阻止回水室中的水流越過 擋水環(huán)進(jìn)入隔離腔室并進(jìn)而竄入軸承室中，從而避 免了小機(jī)油中進(jìn)水，進(jìn)入回水箱、軸承室的空氣可 經(jīng)各自的呼吸器向空排出。壓縮空氣來自廠用儀表 壓縮空氣系統(tǒng)，壓力為 0.65Mpa左右，通過加裝不 銹鋼管及隔離閥，將壓縮空氣接至給水泵前后隔離 腔室上部呼吸孔。經(jīng)過系統(tǒng)改造，潤滑油系統(tǒng)油中 帶水問題徹底解決，從而不再需要外加濾油機(jī)進(jìn)行 24h濾油。另外，機(jī)組正常運(yùn)行后，密封水回水切向U型管多級(jí)水封排向凝汽器進(jìn)行回收，考慮到U型管受到凝汽器真空影響比擬大，對(duì)密封水會(huì)造成回水不 暢的

13、后果，因此考慮今后將密封水回收接至清潔水 疏水箱，但機(jī)組啟停時(shí)密封水回水仍需排向大氣。般靑膽¥爲(wèi)nu圖2-1給水泵結(jié)構(gòu)示意圖3. 防范措施3.1 正常運(yùn)行中防止油中進(jìn)水措施密封水調(diào)節(jié)閥投入 “自動(dòng)，調(diào)節(jié)應(yīng)正 常穩(wěn)定，密封水進(jìn)排水溫差在控制在2530C,回水室呼吸器不冒汽水，水腔室排水 管不排水或有微量滴水。3.1.2 發(fā)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵兩端密封水漏水，應(yīng) 立即結(jié)合進(jìn)排水溫差與漏水情況調(diào)節(jié)密封水 進(jìn)水調(diào)節(jié)閥。汽動(dòng)給水泵密封水回水至凝汽器水封 注水正常后水封放氣閥應(yīng)開啟，以便回水暢通，注 意放氣閥開啟后應(yīng)不影響真空。3.1.4 正常運(yùn)行中凝結(jié)水泵切換及凝結(jié)水壓力不 穩(wěn)定時(shí)注意汽動(dòng)給水泵密封水

14、的監(jiān)視及調(diào)整。調(diào)節(jié)小汽輪機(jī)軸封壓力適當(dāng)，不向外冒汽。調(diào)節(jié)小汽輪機(jī)油箱排煙風(fēng)機(jī)入口擋板，維持 油箱內(nèi)負(fù)壓，而不致使汽動(dòng)給水泵軸承潤滑油室內(nèi) 的負(fù)壓過高。3.2 小機(jī)跳閘后防止油中進(jìn)水措施3.2.1 迅速派人到就地將汽動(dòng)給水泵密封水回水 切換至地溝，此時(shí)注意監(jiān)視大機(jī)真空變化。碩士，汽機(jī)專工，從事汽機(jī)專業(yè)設(shè)備的檢修管理工 作。3.2.2 將汽動(dòng)給水泵密封水調(diào)整切手動(dòng)，并 立即派人到就地檢查該汽動(dòng)給水泵兩端冒汽 水情況，及時(shí)調(diào)整密封進(jìn)水調(diào)門。3.2.3 假設(shè)汽動(dòng)給水泵密封水水源失去凝結(jié) 水壓力低于除氧器壓力 ，應(yīng)將汽動(dòng)給水泵組 水側(cè)隔離。3.3 泵組投運(yùn)時(shí)，防止油中進(jìn)水措施3.3.1 先投入汽動(dòng)給水泵

15、密封水，再對(duì)系統(tǒng) 進(jìn)行注水。3.3.2 啟動(dòng)汽動(dòng)給水泵前置泵前，翻開密封 水回水至汽動(dòng)給水泵前置泵入口的卸荷閥。 啟動(dòng)時(shí)派人到就地檢查汽動(dòng)給水泵兩端不冒 水。3.3.3 小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，派人到就地檢查該 汽動(dòng)給水泵兩端不冒汽水，否那么及時(shí)調(diào)整密 封進(jìn)水調(diào)門。3.3.4 汽動(dòng)給水泵組運(yùn)行正常后，將密封水 回水由地溝切換凝汽器，確認(rèn)汽動(dòng)給水泵兩 端不冒汽水，此時(shí)注意監(jiān)視大機(jī)真空變化。4結(jié)束語汽動(dòng)給水泵組油中帶水是很多電廠均出 現(xiàn)過的問題，而本工程采用的蘇爾壽 HPT400-390-6S 型給水泵系國內(nèi)外為數(shù)不多、 配置在1000MW超超臨界機(jī)組上給水泵設(shè)備， 在其他超超臨界機(jī)組上也不同程度上遇到此 問題，但是，只要本著系統(tǒng)的思路，從軸封 汽系統(tǒng)、 密封水系統(tǒng)、 潤滑油系統(tǒng)逐一分析、 認(rèn)真檢查、仔細(xì)試驗(yàn)，定能完滿解決問題并 制定完善防范措施的。參考文獻(xiàn)1 G22-1.0 型鍋爐給水泵汽輪機(jī)安裝使用說明書 . 東方汽輪 機(jī)廠.2