670MW机组汽轮机润滑油质劣化问题分析与解决.docx

          670MW机组汽轮机润滑油质劣化问题分析与解决                    摘要：公司二期191型汽轮机，2018年7月份进行检查性大修，检查并清理润滑油系统，重新注油后使用PALL滤油机滤油至油质合格机组并网投运后，出现油质颗粒度持续超标问题本文从低压轴封压力控制、大颗粒污染源控制、滤油设备优化等方面，分析故障原因，并提供解决方案，彻底解决颗粒度超标问题，保证机组安全稳定运行关键字：润滑油；颗粒度；水分；滤油；轴封；全天时监测 1问题概述公司二期机组生产厂家为上海汽轮机有限公司，型号：191型670MW扩容机组润滑油系统工作介质为荷兰皇家壳牌集团生产，喜力L-TSA32型汽轮机油，执行标准：GB11120，企业标准：Q/ZQH 00631.1 颗粒度超标问题简介2018年4月至6月，#3机组检查性大修，检查清理润滑油主油箱、润滑油冷油器、汽轮机前箱、润滑油回油套管、润滑油双联滤网并更换滤芯、润滑油循环滤油等工作，经技术监督三级监督网验收合格，经化学化验专业取油样化验润滑油油质合格，油质数据如下：1. 颗粒度：SAE7级（SAE AS4059F标准，ISO 4402校准）5～15μm:23700个、15～25μm:890个25～50μm:120个、50～100μm:0个、＞100μm:0个。

标准值SAE7级：5～15μm:32000个；15～25μm:5700个；25～50μm:1012个；50～100μm:180个；>100μm:32个 )；2. 水分mg/L：15（标准值≤100）；3. 酸值 mgKOH/g：0.017（标准值≤0.3）；4. 运动粘度（40℃）mm2/s：34.1（标准值#32：28.8-35.2）；5. 液相锈蚀：无锈；6. 破乳化度 min:8（标准值≤30）；使用滤油设备：美国颇尔公司（Pall Corporation）生产，型号：HCP150A38050KC\150L/min\4kw\380V型滤油机，使用滤芯：1. 保护过滤滤芯RJY22-150-890/6，过滤精度6-7um，与脱水滤芯配合使用，脱除颗粒，降低颗粒度;2. 循环过滤滤芯RJY22-150-890/12，过滤精度10-12um，脱除颗粒，降低颗粒度；3. 脱水滤芯：1只高效分离滤芯1203126+7只高效聚结滤芯1202846，脱除油液中的游离水以及乳化水；6月18日，机组并网，润滑油系统运行正常进入迎峰度夏时期，机组负荷580MW-630MW运行，环境温度28-35℃，润滑油系统油温42.16℃。

6月25日，化学专业定期化验主机润滑油油质，润滑油颗粒度SAE8级（SAE AS4059F标准，ISO 4402校准），超标不合格，监测结果如图1.1所示其他各指标合格，油脂水分含量明显上升，达到63mg/LHCP150A滤油机循环过滤器FL03单独运行模式，循环过滤滤芯RJY22-150-890/12堵塞报警更换循环过滤滤芯RJY22-150-890/12后运行5天，6月30日，润滑油颗粒度SAE7级（SAE AS4059F标准，ISO 4402校准）合格，循环过滤滤芯RJY22-150-890/12堵塞再次报警图1.1 润滑油颗粒度SAE8级至7月底，近1个月内，润滑油颗粒度未出现超标问题，润滑油颗粒度、水分数值持续高位，循环过滤滤芯RJY22-150-890/12连续更换7只，平均4天更换一只，保护过滤滤芯RJY22-150-890/6跟换2只，脱水滤芯更换1套，与正常情况相比较更换较为频繁，为不正常现象1.2 问题排查调速班对润滑油系统进行全面排查，提出三项潜在问题：1. 汽轮机低压轴封压力调节不当，造成轴封漏汽至低压缸轴瓦润滑油中，带入空气中部分灰尘等颗粒物，造成润滑油污染2. 汽轮机润滑油主油箱人孔门、前轴承箱油挡密封不严，空气中颗粒杂物通过人孔门缝隙进入主油箱，造成润滑油污染。

3. HCP150A滤油机RJY22-150-890/12滤芯结构坍塌，造成滤油有效面积减少，滤芯前后压差大滤芯堵塞2原因分析2.1汽轮机低压轴封压力调节不当问题：以7月30日检查值为例，汽轮机符合605MW,轴封系统进入自密封阶段，低压轴封压力A:35.87KPa、B:34.13KPa，汽轮机润滑油负压值-12mm水柱，汽轮机#1瓦周围1.5米范围内空气PM2.5测量值13ug/m3，PM10测量值60ug/m3，空气湿度51%润滑油取油样检测，颗粒度SAE7级，水分96mg/L6月25日至7月30日，共计6周，每周一次油质检测计算，共计检测6次，颗粒度及水分数值如图2.1所示：图2.1 润滑油油质颗粒度及水分数值趋势图从图2.1中可以看出，润滑油水分成线性分布趋势，随时间逐步提高，颗粒度持续保持在报警临界值SAE7级（持续投入PALL滤油机情况下，SAE7级润滑油油质显微图像如图2.4所示），勉强维持润滑油油质在合格范围内造成此种问题的原因是，汽轮机低压轴封压力调整不当、不及时，因运行中出现低压轴封压力低，空气漏至低压缸排汽造成凝汽器真空度低问题（低压轴封系统如图2.2所示），人为将低压轴封压力提高至34-35KPa。

结果低压轴封压力过高，高于标准值31KPa，造成低压轴封蒸汽携带部分空气吹击轴瓦，低压缸轴瓦密封油腔室成负压，轴封蒸汽被负压吸入轴瓦内部，与轴瓦润滑油混合，随轴瓦回油进入润滑油系统中，造成润滑油颗粒度含量升高、水分含量升高，油质乳化图2.2 低压轴封系统：润滑油污染过程如图2.3所示：轴封蒸汽工作蒸汽轴瓦主轴轴承回油图例：（ 1） ：水分；（ 2） ：灰尘颗粒物；SAE7级润滑油油质显微图像图2.4：2.2汽轮机润滑油主油箱人孔门、前轴承箱油挡密封不严问题：检修中存在汽轮机前轴承箱油挡紧固不到位，前轴承箱内部为负压，油挡处漏空气，空气携带灰尘等颗粒物、水分进入润滑油系统造成污染的问题润滑油主油箱人孔门为法兰设计，尺寸DN700，密封垫材质为耐油石棉垫，厚度φ778*720*2mm法兰密封面因腐蚀出现腐蚀坑、槽，造成密封不严，因润滑油主油箱内部为负压，空气携带灰尘等颗粒物、水分顺人孔门密封面进入主油箱中，造成润滑油污染的问题2.3 HCP150A滤油机RJY22-150-890/12滤芯结构坍塌问题：RJY22-150-890/12滤芯为多层包合结构，如图2.5所示：由外及内分别是螺旋缠带、上游支撑层、高性能滤芯、下游支撑层。

3实施方案3.1 针对轴封压力调节不当问题：3.1.1根据负荷变化，监视、调整好汽机轴封汽压力至合适位置，使空气不向里漏，蒸汽不向外漏重新编制轴封运行监视规程：（1） 机组在70%以上负荷时，轴封系统达到自密封，由溢流阀控制低压轴封供汽压力在0.031-0.033MPa2）低压轴封蒸汽温度正常维持在121～177℃，当低压轴封蒸汽温度超过149℃时，低压轴封供汽减温水自动投入3）在高中压汽轮机汽封区内，蒸汽温度应与转子金属温度差不能超过 111℃4）注意轴封冷却器真空在50.8～76.2mmH2O左右，轴封水位自动调节正常5）轴封汽投用后，应注意主机上下缸温差、胀差等重要参数，检查各轴封处是否冒汽，声音是否正常6）供向汽轮机轴封的蒸汽必须是过热蒸汽，而且应有不低于14℃的过热度7）当正常减负荷时，只要冷再热压力能够维持汽封供汽总管压力在0.0241MPa以上，轴封系统的补汽量就可取自主机冷再热管如果总管压力跌到 0.0241MPa以下，辅助调节门应打开，以维持总管压力0.0241MPa9）尽量调整各低压轴封供汽支管温度在120～130℃之间，当低于100℃时，应及时做好对应低压轴封管道的放水工作。

3.1.2加强运行人员培训，严格操作规程，密切键盘，精心调整，避免因低压轴封压力操作不及时造成压力过高问题3.2 针对汽轮机润滑油主油箱人孔门、前轴承箱油挡密封不严问题：紧固前轴承箱油挡螺丝，减小前箱油挡缝隙清理干净汽轮机前箱油挡周围保温、灰尘等杂物，使用橡胶皮管（DN25管道）将压缩空气（压力0.9MPa）通入前箱油挡处，保持前箱油挡处干净无杂物3）HCP150A滤油机RJY22-150-890/12滤芯升级改造，增加阀芯中心不锈钢加强层紧固润滑油主油箱人孔门螺丝，使用587平面密封胶将主油箱人孔门密封面处封堵，消除润滑油主油箱人孔门密封面缝隙利用停机消缺机会，更换人孔门密封垫，在密封垫上涂抹一层均匀的587密封胶，保证人孔门密封面无缝隙3.3 针对RJY22-150-890/12滤芯结构坍塌问题：在滤芯最内层加装一层高强度金属骨架，材质为TP316L不锈钢材质，如图2.6所示：实物图2.7：油脂流向图2.8：4实施效果方案实施后，截止本文截稿时，汽轮机连续运行270天，主机润滑油油质无超标，各项指标均在优秀范围内，润滑油颗粒度保持SAE 6级，水分保持20mg/L以内P150A滤油机滤芯更换1套，更换频率在正常范围内。

结论本文从大颗粒污染源控制、滤油设备优化、低压轴封压力控制等方面，分析故障原因，并提供解决方案，彻底解决颗粒度超标问题，保证机组安全稳定运行参考文献 (References)[1]《HCP150A汽轮机油净化机》操作维护手册；[2]王辉.汽轮机低压缸轴封故障原因及对策.中国论文网；[3]GB/T 7596-2017 电厂运行中矿物涡轮机油质量国家标准；  -全文完-。