电厂给水泵润滑油水分超标的研究

电厂给水泵润滑油水分超标的研究

张浩

关键词：给水泵；润滑油；水分超标；U形水封；油挡；

电厂给水泵组在日常运行中时常会出现给水泵润滑油进水的情况。润滑油含水量超标会造成润滑油乳化，油质变差，不利于润滑油在轴承内形成油膜，将使润滑功能降低。润滑油发生乳化，容易形成乳化物及油泥，堵塞油路，造成轴承座供油不足，加速机件磨损。水分沉积在油箱，会导致内部零配件腐蚀生锈，影响正常工作。为安全起见加装外置油脱水装置，但油中水分仍偏高，这不仅增加维护成本，而且此隐患对给水泵长期安全运行带来极大风险。

1机组及给泵组结构特点

电厂有两台额定容量为135MW的机组，汽轮机均为上海汽轮机厂生产，型号：改进型N135—13．24／535／535(K151机型)：每台机组配备两台同等容量给水泵组，型号：FK5G32型电动给水泵；QG500—80型前置泵和C046型液力偶合器，生产厂家为上海电力修造总厂。电厂两台机组共有四台型号的给水泵。给水泵组油系统由工作油系统和润滑油系统两部分组成。润滑油与工作油合用一油箱，油源均为防锈汽轮机油(L—TSA32)。工作油泵与润滑油泵同轴安装于偶合器箱体内。给水泵装有固定衬套注射密封水卸荷型迷宫密封，保证泵在运行时密封水不进入泵内，而泵内高压水又不会泄漏出来。密封水注射到密封腔内向泵送水方向流去，在卸荷环内与外漏的泵送水相遇，在那里由管子再联通到前置泵进口，只要密封水压力保持比前置泵进口压力高0．1MPa，就不会从密封腔里漏出热水。还有一些密封水经U形管回水到凝汽器。

2给水泵润滑油入水情况

每次给水泵启动运行一段时间后，润滑油就会出现水分超标的问题。为消除此问题，维护人员在给水泵润滑油系统加装外置油脱水过滤装置，水分有明显下降，但水分含量仍在较高区间，有极大的安全隐患。

3原因分析

3．1油质不合格

经调研得知，我厂润滑油采购回来后，必须经过取油样化验合格才会验收入库，再出库供应现场设备使用。水分超标不合格的油品并不能通过验收入库，这种情况可排除。

3．2给水泵冷油器铜管泄漏的影响

查找检修记录可知，在机组大修期间检修人员对冷油器进行抽芯、加压测试检查，结果铜管状况良好，没有出现腐蚀磨损严重的情况；且在这次发生油中水分超标问题后，检修人员退备给水泵，对冷油器进行了加压查漏检查，结果显示冷油器无内漏。故此方面的影响可排除。

3．3密封水回水U形水封的影响

在给水泵的密封水系统投入时，正常运行中就多次出现密封水回水不畅顺，不及时排走的密封水会沿泵轴串至轴承座内的情况，这样就使得轴承回油带水进入偶合器油箱中。分析密封水结构及设计原理，设备正常运行时，密封水回水是经过U形水封回收到凝汽器。但U形多级水封管径较细，设计流量偏小，与给泵密封水回水的实际流量有差距。U形水封回水不及时，容易导致密封水回水不畅，在单靠U形水封回水至凝汽器不能满足要求的情况下，必须打开密封水排地沟门来排走。在这种情况下，排地沟门必须及时打开且有足够的开度是运行值班人员随时需关心的日常操作内容。但实际上，密封水的排地沟门开度过大，水封水位不稳定，会破坏U形水封，引起凝汽器真空下降，影响机组安全。而排地沟门所处的位置离集控室距离较远，亦不利于运行人员及时进行操作。经过分析，多级U形水封设计不合理使得密封水回水不畅从而导致密封水回水进入轴承座是给水泵润滑油进水的主要原因。

3．4轴承座密封油挡的影响

轴承座向泵侧的轴端密封油挡是根据约0．2MPa的润滑油压力而设计的单密封齿的铜齿迷宫密封油挡。该油挡结构简单，密封效能较差。设备长时间运行后，还会出现铜齿磨损情况，使得密封性能进一步下降。当泵侧密封水沿轴串到轴承座时，这是当初设计时没有预料到的情况，密封性能一般的油挡不能起到很好的阻挡作用，因此密封水进入轴承座，并沿着润滑油回油管进入油箱。主给泵的前后水封与两侧轴承座之间均设有一腔室，现场检查此两腔室的排污管口经常有水流出，更加确定了密封水沿着转轴窜入轴承座的可能。

4处理方法及效果

针对我厂设备实际情况以及上述分析可知，导致给水泵润滑油中带水的主要原因有二。

4.1密封水经U形管回水不顺畅，没有及时排走的密封水沿轴串到轴承座，随着冷却油回油系统进入油箱。而由于密封水U形管是与凝汽器相连，其设计与凝汽器的真空息息相关，改动稍不恰当则会对机组的安全运行造成重大后果。基于此，我们联系设计院与给水泵厂家协同解决，经过三方多次沟通、试验、计算，得出将原多级U形水封管径增加。

4.2给水泵轴承座的密封油挡性能下降。针对旧油挡密封齿少、易磨损的缺点，我们决定将技术要点放在增加密封齿数上，并换为铝质油挡以提高其耐磨性。于是我们根据测量出的原密封油挡的相关尺寸重新设计出新油挡，即多密封齿的气密封迷宫油挡。相比原油挡，其多密封齿及增加的气源密封设计使得密封性能大大加强，能够满足阻挡密封水进入轴承座的要求，相比单密封齿的旧油挡，新油挡多道密封齿大大提升密封性能。

4.3处理效果

2014年5月停机检修期间，检修人员按计划更换多级U形水封管，并将给水泵前后轴承座靠泵侧密封油挡更换成多密封齿气密封油挡。技术改造结束后，给水泵运行正常，通过对油箱油样进行长时间的跟踪化验，水分含量为≤100mg／L，达标。至此，给水泵润滑油中带水的问题得到了彻底解决。

5结语

给水泵在火力发电机组系统里是极其重要的设备，润滑油带水会直接危害到设备的安全，给机组的安全运行带来隐患。通过分析，检修人员找到了给水泵润滑油水分超标的原因，经过技术改造，解决了润滑油带水的问题。

参考文献：

[1]上海电力修造总厂有限公司.FK5G32锅炉调速给水泵组使用说明书[Z].1993.

[2]曾贤.给水泵汽轮机油中带水原因分析及对策[J].电力安全技术,2001,(3):39.