潮州发电公司1000MW机组汽轮机停机后大机润滑油中含水大原因分析及处理

潮州发电公司1000MW机组汽轮机停机后大机润滑油中含水大原因分析及处理

孔尚君

(广东大唐国际潮州发电有限责任公司广东省潮州市515723)

摘要：潮州发电公司1000MW机组汽轮机在正常运行中汽轮机润滑油油质合格，但每次停机后化验汽轮机润滑油水分均会出现严重超标的现象，经调研同类型机组发现基本都存在此问题。本文从设备结构、系统流程、运行方式等方面，分析了引起汽轮机润滑油水分超标的各种原因，并利用停机机会逐项进行排查，经相关试验分析，得出了引起汽轮机润滑油水分超标的原因，并提出了从设备改造及运行方式调整两方面解决该问题的方案，经验证方案可行有效，机组停运后能保证润滑油中水分合格，此文可供同类型机组参考。

关键词：哈尔滨，1000MW汽轮机、润滑油、水分、超标

1前言

潮州发电公司1000MW机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的凝汽式汽轮机，机组正常运行中每周对汽轮机润滑油油质进行一次化验，化验结果均合格，但机组停机后，汽轮机润滑油中水分即开始上升，水分高时含量在1000mg/L以上，当主蒸汽压力从打闸时的6MPa左右消压接近零后，润滑油中水分开始下降至合格。若机组跳闸后需要重新启动，润滑油中水分不合格将直接制约机组启动，严重时能延迟并网一天。经调研其它同类型电厂，基本均存在停机后汽轮机润滑油中水分超标的问题，本文将从设备结构、系统流程、运行方式等方面，分析引起油中水分升高的原因，并从中找出解决方案。

2设备系统概述

潮州发电公司1000MW机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司与日本东芝株式会社联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级非调整回热抽汽、凝汽式汽轮机，其型号为：CCLN1000-25.0/600/600，汽轮机采用喷嘴调节方式，共有四个高压主汽阀、四个高压调节汽阀[1]。

本机轴封系统为自密封系统，在机组启动或低负荷运行阶段，汽封供汽由外来蒸汽提供。在机组正常运行时，由高、中压缸轴端汽封以及高压主汽门门杆漏汽经喷水减温后作为低压缸轴端汽封及小汽轮机轴封供汽，多余的汽经溢流站溢流至凝汽器疏扩或#8A低压加热器。本机汽封系统设有三路外接汽源：一是辅助蒸汽；二是主蒸汽；三是冷段再热蒸汽。

汽机侧主汽管路疏水布置为主蒸汽管路左右侧各两道疏水，四个高压主汽阀座前分别设置一路疏水，四个高压调节阀座前分别设置一路疏水，高压调节阀后四根导汽管上各设置一路疏水，导汽管疏水汇总到一根母管后经一道疏水手动阀、一道疏水气动阀接入凝汽器疏水扩容器，高压内缸设置一路疏水，高压外缸设置一路疏水，疏水管路均布置有温度测点。

高压主汽阀阀杆漏汽布置两路，高主阀杆一段漏汽接至低压轴封供汽母管，高主阀杆二段漏汽接至高、中压缸轴封回汽母管。高压调节阀阀杆漏汽布置三路，高调阀杆一段漏汽接至一段抽汽，高调阀杆二段漏汽接至三段抽汽，高调阀杆三段漏汽接至轴封回汽母管。

3润滑油中水分大的原因分析

潮州发电公司1000MW机组汽轮机自投产初期，一直存在停机后汽轮机润滑油中水分超标的情况，经汇总停机后的相关参数变化趋势，分析引起水分超标的情况可能有以下几点：

3.1汽轮机润滑油冷却器泄漏。若润滑油冷却器泄漏，由于闭冷水压力高于汽轮机润滑油压力，因此冷却水将进入润滑油系统，造成润滑油中水分超标。但机组正常运行中润滑油中水分合格，且机组停运、主汽消压后润滑油中水分也降至合格，因此排除润滑油冷却器泄漏的原因。

3.2主蒸汽供轴封汽源隔离阀不严，造成主汽串入轴封系统，蒸汽从轴封体冒出后进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。主汽至轴封管路布置为一根主路与一根旁路，主路由电动隔离阀、电动调节阀、手动隔离阀组成，旁路由电动隔离阀组成。为防止主汽串入轴封，停机后保持主汽供轴封电动隔离阀、电动调节阀、旁路电动隔离阀关闭，然后关闭主汽供轴封手动阀，润滑油中水分依然超标，因此排除主蒸汽由主汽供轴封汽源管路串入轴封的可能。

3.3辅汽串入高中压缸体及轴封系统，蒸汽从轴封体冒出后进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。由于机组布置有辅汽供高压缸暖缸管路，及辅汽供中压转子冷却管路，且辅汽为轴封备用汽源，若相关隔离阀隔绝不严，将造成轴封漏入辅汽。为排除辅汽的影响，机组停机投入盘车后，立即隔绝本机辅汽联箱，并将辅汽系统消压至零，但依然存在停机后润滑油中水分高的问题，因此可以排除辅汽串入轴封的可能。

3.4高压主汽阀、调节汽阀关闭不严，主蒸汽漏入缸体后从轴封冒出，进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。停机后观察高压导汽管疏水温度及高压缸缸体疏水温度变化趋势，发现各疏水温度只有四十多摄氏度，说明并无蒸汽从高压主汽阀串入高压缸，因此可以排除。

3.5高排逆止阀不严，冷再蒸汽串入中压缸，蒸汽从轴封体冒出后进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。由于停机后炉侧便打开低温再热器入口管道疏水，再热蒸汽压力在停机后随即消压至零，因此可排除冷再串入中压缸的可能。

3.6机组停机后部分高压疏水隔绝不严，漏入疏水集管，然后从高压缸缸体疏水管路串入高压缸，蒸汽从轴封体冒出后进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。为防止高压蒸汽漏入凝汽器，机组停机后关闭了主蒸汽管道疏水手动阀，主汽阀座前疏水手动阀，再热蒸汽管路疏水手动阀，冷再管路疏水手动阀，全开凝汽器疏扩减温水调节阀，调节凝结水压力在1.6MPa左右，真空破坏阀保持开启，采取以上措施后润滑油中水分仍存在严重超标现象，因此可以排除。

3.7高压主汽阀、高压调阀阀杆漏汽漏入轴封系统，蒸汽从轴封体冒出后进入汽轮机油档，造成润滑油中水分升高。门杆漏汽流程图见图1.

图1高压主汽阀、高压调阀门杆漏汽流程图

高压主汽阀杆1段漏汽接入低压轴封供汽母管，高压主汽门杆2段漏汽接入高中压轴封回汽母管，机组停机后，主汽压仍有6MPa左右，门杆漏汽可能会持续串入轴封系统。停机后现场检查发现高、中压轴封体处大量往外冒汽，且高压主汽阀杆1、2段漏汽疏水手动阀095、096处测温高达100℃，低压轴封进汽温度在主汽消压至2.0MPa之前，持续稳定上100℃左右，若锅炉采用自然消压，轴封温度在100℃左右可维持20小时以上，因此可以确认高压主汽阀杆处存在大量漏汽的现象。

高压调阀1段漏汽接入一段抽汽逆止阀后，高压调阀2段漏汽接入三段抽汽逆止阀后，高压调阀3段漏汽接入轴封回汽母管，停机后观察抽汽管路疏水温度变化，发现一段抽汽逆止阀后疏水温度持续稳定在100℃，而一段抽汽逆止阀前疏水温度50℃左右，1号高加进汽电动阀后疏水温度为常温，可以判断高压调阀1段漏汽处大量漏汽。发现三段抽汽逆止阀后疏水温度持续稳定在70℃左右，而三段抽汽逆止阀前疏水温度40℃左右，3号高加进汽电动阀后疏水温度为常温，可以判断高压调阀2段漏汽处大量漏汽。就地测量高压调阀3段漏汽管路疏水温度，发现疏水管壁温度高达60℃，说明高压调阀3段漏汽处也存在漏汽的情况。

经以上分析，可得出引起润滑油中水分超标的原因为：高压主汽阀杆1、2段漏汽及高压调阀3段漏汽漏入轴封系统，造成大量蒸汽从轴封体冒出，而轴封体与润滑油油档的距离只有5cm左右，蒸汽进入汽轮机润滑油挡，从而造成油中水分超标。

4解决方法

4.1对高压主汽阀、高压调节阀阀杆漏汽管路进行优化。在高压主汽阀阀杆1段漏汽至低压轴封母管管路上加装电动阀，机组停运后关闭该电动阀，打开1段漏汽管路疏水阀，防止1段漏汽进入轴封系统。在高压主汽阀杆2段漏汽至高中压轴封回汽母管上加装电动阀，机组停运后关闭该电动阀，打开2段漏汽管路疏水阀，防止2段漏汽进入轴封系统。在高压调阀3段漏汽至轴封回汽母管上加装电动阀及疏水管路，机组停运后关闭该电动阀，打开3段漏汽管路疏水阀，防止3段漏汽进入轴封系统。

4.2在对阀杆漏汽管路优化前，若机组跳闸后急需启动，或汽轮机动平衡后需要再次冲转，可不破坏凝汽器真空，保持轴封系统运行，防止轴封体往外大量冒汽，即可避免油中水分高影响机组启动。

2018年05月28日前夜班3号机停机后，进行了相关试验，即保持凝汽器真空及轴抽风机运行，观察对大机润滑油水分的影响，发现3号机停机后润滑油滤油机没有排水，05月29日早晨化验大机润滑油水分为43.7mg/l合格，较之前停机后水分超1000mg/l有了明显改善，说明停机后保持真空系统运行能有效控制大机润滑油中水分超标。

4.3若机组停机后不需短时间内启动，可正常停机破坏真空，在轴封系统退出后大量轴封母管及各支管疏水阀，打开阀杆漏汽管路疏水阀。增加一台临时滤油机滤油，可减缓油中水分的升高。

5结论

本文通过对多次停机后相关参数变化趋势进行分析，查找出了该类型汽轮机停机后润滑油中进水的原因为：高压主汽阀阀杆漏汽及高压调节阀阀杆漏汽漏入轴封系统，大量蒸汽从轴封体冒出并进入汽轮机润滑油油档，造成润滑油水分超标，针对以上原因，提出了针对性的改造计划，并提出了改造前可采取的缓解措施，以避免停机后润滑油水分超标影响机组启动。经停机后试验验证，在维持凝汽器真空及轴抽风机运行的情况下，汽轮机润滑油中水分一直在合格范围内，对于采用该类型汽轮机的电厂，可参照执行。

参考文献：

[1].哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，CCLN1000-25/600/600型汽轮机主机说明书，2009。