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汽轮机前箱和中轴承箱喷油烟的原因分析及处理

作者：天津金百联机电              发表时间：2011-08-06

1.3号汽轮机组油系统概况 焦作电厂3号机系东方汽轮机厂生产的N200-130/535/535型汽轮机，于1999年进行了通流部分改造和调节系统DEH改造。原设计的油系统采用传统的主轴直流驱动的主油泵－射油器系统，调节保安系统用油由主油泵直接提供，轴承用油由射油器供给，射油器的动力油也直接来自主油泵。主油泵出油分成两路，一路通向调节保安系统，一路通向射油器，两只射油器并联，一只向润滑系统供油，一只向主油泵进口供油。DEH改造后，主油泵通向调节保安系统的一路仅供机械危急遮断保安部分用油，主汽阀及调速汽阀的控制用油由单独的高压抗燃油系统供给。在各个轴承的进油口设有节流孔板控制轴承的润滑油量。各轴承和原调节部套的回油通过轴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，其余轴承回油共用一支回油母管。回油管道朝油箱方向有一个逐步下降的坡度，使管内回油呈半充满状态，以利于各轴承箱内的油烟通过油面上的空间流到油箱，再经排烟风机排走。本机油系统配置两台排烟风机，排烟系统要求轴承箱内维持-10～-20 mm水柱的负压为佳。 2、 前箱及中轴承箱内正压冒油烟 焦作电厂3号机前箱及中轴承箱内正压冒油烟严重，由于前箱和中轴承箱位于汽轮机的高温区，冒出的油烟浸入汽缸接近轴承箱位置的保温内，积油一多，遇运行工况变化时，极易发生火灾。实际生产中中轴承箱两端已多次起火。 　　另外在机组的正常运行过程中，油气经常无规律地、间歇性地从中轴承箱自动排油烟孔突然喷出，有时由于温度较高等其它原因，喷出的油气燃烧成为火龙，对巡视人员人身安全及设备运行安全构成威胁。经调查，从2002年下半年至2003年5月，3号机小修数月期间，喷火次数达数十次之多。 　　3、 前箱及中轴承箱内较高正压形成的原因分析 　　前箱及中轴承箱内排烟不畅是正压形成的根本原因，而对3号机形成排烟不畅的主要因素分析如下： 　　(1) 主油箱油位高，使润滑油回油口挡板方箱内积聚空气，导致回油排烟不畅。我们经过调查并和其它机组进行比较，实际运行中，本机主油箱油位控制在50～330 mm，习惯控制在160 mm左右，和运行指导书的设计规定相符。但在调试该机组主油箱的油位时，却发现降低主油箱油位可以有效地减低前箱内较高的正压。当主油箱油位降至前箱及中轴承箱回油口挡板方箱(除泡沫板)的下沿时，前箱内为负压运行，但此时主油箱油位(40 mm)已低于主油箱油位的低报警值。可以断定，在正常运行中，因要保持主油箱油位，使主油箱内润滑油淹没前箱及中轴承箱回油口挡板方箱的下沿，加之回油口挡板方箱上排汽孔过小易堵塞，从而造成回油口挡板方箱内积聚的空气无法排出，使前箱及中轴承箱的回油不能顺利排至油箱。 　　(2) 中轴承箱内油位过高，淹没中轴承箱回油 　　管导致回油排烟不畅。中轴承箱排油烟管管口设计置于2号轴承后侧、中轴承箱中压侧，中轴承箱中压侧内空间较小，高压侧内空间较大。2号轴承两侧的排烟抽吸空间靠轴瓦下侧的回油通孔相连接，一旦中轴承箱内油位升高，淹没回油通孔时，2号轴承两侧的排烟抽吸空间将互不相通，中轴承箱高压侧的油烟将无法排出，从而导致中轴承箱高压侧正压，压力积聚到一定值时将不可避免地向外喷油。在机组运行时，检查了中轴承箱内的油位，发现运行油位已淹没了2号轴承下方高中侧的回油通孔和中轴承箱的回油孔。所以可以认为中轴承箱内油位过高是中轴承箱正压喷油的直接原因。 　　(3) 随着机组运行工况的变化，汽轮机轴端漏汽漏入轴承箱导致轴承箱内正压，成为3号机间歇性喷油的主要诱因。 　　4 采取的措施 　　针对以上分析出的3号机前箱及中轴承箱内正压冒油烟严重的主要原因，采取了如下措施： 　　(1) 在主油箱内前箱及中轴承箱回油口的挡板方箱上沿，开一个100 mm×300 mm的方孔，以解决前箱及中轴承箱回油口的挡板方箱内存在空气致使回油不畅的问题。 　　(2) 在中轴承箱左侧位于中轴承箱高压侧的窥视窗上加装一排烟管路接至排烟风机系统母管上，用阀门控制，靠排烟风机系统调整中轴承箱保持微负压。 　　经过改造后，运行至今，再未发生一起中轴承箱的喷油事件，前箱及中轴承箱按设计要求保持了微负压，消除了威胁人身生命安全和机组设备运行安全的重大事故隐患。
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