汽輪機(jī)管道油循環(huán)方案

1、清洗機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)化學(xué)清洗方法摘 要：汽輪機(jī)油系統(tǒng)污染，不但降低機(jī)組自動(dòng)化投入率，而且易造成機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生事故，采用汽輪機(jī)油系統(tǒng)化學(xué)清洗是解決系統(tǒng)中油質(zhì)污染的最佳辦法。本文就汽輪機(jī)油系統(tǒng)化學(xué)清洗的設(shè)計(jì)方案、質(zhì)量要求、清洗步驟、清洗結(jié)果及評(píng)價(jià)等進(jìn)行了綜述，論述了200MW機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)化學(xué)清洗技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；油系統(tǒng)；顆粒度；化學(xué)清洗錦州東港電力有限公司裝有6臺(tái)國(guó)產(chǎn)200MW 機(jī)組，汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的一次中間再熱、單軸三缸、三排汽、N200-130 / 535 / 535機(jī)組。經(jīng)過15 年的運(yùn)行，汽輪機(jī)油系統(tǒng)的油質(zhì)逐年下降，盡管歷次機(jī)組大修期間都要對(duì)油系統(tǒng)設(shè)備

2、主油箱、主油泵、射油器及油凈化器等設(shè)備進(jìn)行物理清潔，但對(duì)龐大復(fù)雜的油管路內(nèi)所生成的銹蝕產(chǎn)物雜質(zhì)、油垢卻無法清除。對(duì)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作造成許多不利的影響，如調(diào)速系統(tǒng)工作失常、密封瓦磨損、推力軸承和支持軸承等故障。為從根本上解決油系統(tǒng)管路雜質(zhì)多而造成的油質(zhì)污染問題，該公司先后對(duì)6臺(tái)200 MW 機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗，并獲得了成功。清洗后油系統(tǒng)材質(zhì)的腐蝕速率為0.5 2 g / m·h，腐蝕產(chǎn)物和油泥污垢被全部洗掉，機(jī)組運(yùn)行油質(zhì)顆粒度達(dá)到美國(guó)宇航標(biāo)準(zhǔn)NAS9 級(jí)，有效地避免了油系統(tǒng)因雜質(zhì)顆粒度超標(biāo)所引起的事故發(fā)生。1 化學(xué)清洗工藝1.1 汽輪機(jī)油系統(tǒng)中雜質(zhì)成分分析汽輪機(jī)油

3、系統(tǒng)內(nèi)部清潔度不僅取決于油系統(tǒng)管路在基建安裝時(shí)的狀況，還取決于油系統(tǒng)在投入使用后，外部引入雜質(zhì)對(duì)油質(zhì)的影響。這些雜質(zhì)是溶解狀態(tài)的（如潤(rùn)滑脂、防銹劑），乳化狀態(tài)的（如水、清洗劑）和顆粒狀態(tài)的（如焊渣、沙粒、金屬屑），這些雜質(zhì)，導(dǎo)致透平油油質(zhì)中顆粒度（機(jī)械雜質(zhì)）超標(biāo)。1.2 油系統(tǒng)化學(xué)清洗的范圍化學(xué)清洗范圍包括潤(rùn)滑油系統(tǒng)、調(diào)速油系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)及頂軸油系統(tǒng)。1.3 化學(xué)清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及清洗前準(zhǔn)備（1）參洗系統(tǒng)要盡量保證操作簡(jiǎn)單并最大限度減少死區(qū)。（2）參洗系統(tǒng)的端部和最高點(diǎn)加裝排空氣門，防止氣塞現(xiàn)象的發(fā)生。（3）臨時(shí)系統(tǒng)盡量采用法蘭連接方式，連接焊口需采用全氬弧焊接工藝，以防止恢復(fù)系統(tǒng)時(shí)造成二次

4、污染。 2（4）將調(diào)速系統(tǒng)部套全部取出，進(jìn)行短接，潤(rùn)滑油系統(tǒng)的射油器、油泵、帶銅部件的設(shè)備、冷油器及油濾網(wǎng)等取下，將管路進(jìn)行短接。（5）汽輪機(jī)軸承進(jìn)出油管路短接，空、氫側(cè)密封油的濾網(wǎng)、冷油器、油泵等取下，將管路短接。（6）為保證各回油管路內(nèi)充滿酸液，將回主油箱的各回油管路分別加裝孔板，各拆除部套處加聯(lián)箱，聯(lián)箱加裝排放空氣門。（7）清洗泵選用：128H-6 型，額定流量756m / h，揚(yáng)程78 m。（8）為防止清洗過程中雜物再返回油系統(tǒng)中，在主油箱中加裝一道40目的白鋼濾網(wǎng)。（9）油系統(tǒng)中拆下的較小并規(guī)則的部件，吊入主油箱中，進(jìn)行浸泡處理。（10）準(zhǔn)備好化學(xué)清洗及廢液處理所需的化學(xué)藥品，并進(jìn)行

5、質(zhì)量檢驗(yàn)。（11）化學(xué)清洗前，準(zhǔn)備好清洗所用監(jiān)視管段及化學(xué)監(jiān)督試驗(yàn)藥品、表計(jì)等。1.4 清洗工藝流程水壓試驗(yàn)熱水沖洗堿洗水沖洗檸檬酸酸洗水沖洗漂洗鈍化水沖洗鍍油膜1.5 化學(xué)清洗步驟1.5.1 油系統(tǒng)水壓試驗(yàn)及模擬循環(huán)首先向油系統(tǒng)內(nèi)充滿水并且保持循環(huán)，主要是為了檢驗(yàn)酸洗系統(tǒng)連接的合理性，確定油箱的安全液位，檢查系統(tǒng)的漏泄點(diǎn)，試驗(yàn)加熱速度，調(diào)整回油系統(tǒng)孔板的孔徑。1.5.2 油系統(tǒng)的熱水沖洗系統(tǒng)補(bǔ)水并投加熱，將水溫加熱至80，進(jìn)行開路水沖洗和循環(huán)清洗，起到加熱油系統(tǒng)部件和初步清洗的作用，為堿洗提供條件，熱水沖洗進(jìn)行約1小時(shí)。1.5.3 油系統(tǒng)第一次堿洗堿洗的目的是清除系統(tǒng)內(nèi)壁的油泥和污物，確保酸

6、洗步驟的酸洗液與油管內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物充分接觸。堿洗控制工藝條件： 3Na3PO4 2.0%NaOH 0.8%溫度 80檢查堿洗監(jiān)視管內(nèi)油垢洗凈，堿洗結(jié)束。（如未洗凈，可進(jìn)行第二次堿洗）1.5.4 水沖洗堿洗合格后，采用不少于兩次的80水沖洗，每次水沖洗循環(huán)15 30 min 后進(jìn)行開路沖洗，至沖洗水pH8.4、酚酞堿度= 0 mmol / l，沖洗水中無皂化物和機(jī)械雜質(zhì)。水沖洗結(jié)束后，排凈主油箱內(nèi)積水，人工清理主油箱內(nèi)污物。1.5.5 檸檬酸酸洗利用檸檬酸對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)中的金屬腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)隨清洗液帶走。 酸洗控制工藝條件：緩蝕劑（檸緩1 號(hào)） 0.5%檸檬酸 （C3H8O7）

7、3.0%氨水調(diào)pH 值 3.5 4.0（盡可能達(dá)到3.8）溫度 85 90清洗流速 0.4 1.6 m/ s酸洗過程中按規(guī)定化學(xué)監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，待監(jiān)測(cè)鐵離子濃度平衡、檸檬酸濃度無變化及監(jiān)視管段銹蝕產(chǎn)物全部清洗干凈，酸洗結(jié)束。檸檬酸廢液排放時(shí)加入NaOH 溶液，調(diào)節(jié)廢液pH 值為6 9 后，加NaClO 進(jìn)行攪拌中和，待CODMn < 150 mg / l，pH 值6 9 合格后排放1.5.6 水沖洗廢液排凈后重新上水進(jìn)行循環(huán)水沖洗，15min 后改為直流水沖洗。待排放水pH = 5 6，TFe< 50 mg / l 停止水沖洗。1.5.7 漂洗清洗掉管路內(nèi)壁的浮銹，為鈍化做準(zhǔn)備。

8、 2。漂洗控制工藝條件：緩蝕劑（檸緩1 號(hào)） 0.1%檸檬酸 0.3%氨水調(diào)pH 值 3.5 4.0漂洗溫度 85 90漂洗流速 0.4 1.6 m/ s漂洗結(jié)束后若漂洗液TFe < 300 mg / l 時(shí)，直接調(diào)pH 值轉(zhuǎn)入鈍化，若漂洗液TFe > 300 mg / l 時(shí)則采取置換方式待漂洗液TFe < 300 mg / l 時(shí)轉(zhuǎn)入鈍化。1.5.8 鈍化酸洗后的金屬表面十分活化，為防止管道內(nèi)壁重新氧化生銹，必須進(jìn)行鈍化處理。鈍化控制工藝條件：亞硝酸鈉 1.5%氨水調(diào)pH 值 9 10溫度 60鈍化流速 0.4 1.6 m/ s鈍化時(shí)間 6 h鈍化結(jié)束后排鈍化液，向廢液內(nèi)

9、加次氯酸鈣使亞硝酸鈉得到充分氧化后，廢液處理合格后排至灰場(chǎng)2。1.5.9 油系統(tǒng)補(bǔ)油鍍油膜因?yàn)橛拖到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、封堵的端頭較多、管徑的差異較大，各部位鈍化處理狀態(tài)不一，為了防止鈍化膜缺陷的部位再次生銹，應(yīng)及時(shí)對(duì)鈍化后的油管路鍍油膜處理。鍍油膜控制工藝條件：顆粒度 九級(jí)微水 < 50 mg / l主油箱補(bǔ)油，對(duì)參洗系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)鍍油膜，在此期間利用油系統(tǒng)大流量沖洗及濾油機(jī)對(duì)油質(zhì)進(jìn)行濾過處理，待油質(zhì)無水、無大顆粒雜質(zhì)，化驗(yàn)合格后，停止鍍油膜。2 結(jié)論2.1 優(yōu)點(diǎn)（1）檸檬酸酸洗10 號(hào)鋼腐蝕速率為0.5 2.0 g / m·h，A3 鋼的腐蝕速率為1.0 3.0 g / m·

10、;h，符合小于10 g / m·h 的部頒標(biāo)準(zhǔn)2222。（2）鈍化后，系統(tǒng)大部分管道內(nèi)表面生成一層灰色鈍化膜，金屬表面潔凈光亮,符合油系統(tǒng)清洗后需有較高清潔度的要求。經(jīng)化學(xué)清洗的油系統(tǒng)運(yùn)行后，油質(zhì)顆粒度由清洗前美國(guó)宇航標(biāo)準(zhǔn)10 11 級(jí)降至7 9 級(jí)。2.2 不足（1）汽輪機(jī)油系統(tǒng)異常龐大，各部位清洗液流速不均勻，導(dǎo)致油系統(tǒng)各部位化學(xué)清洗程度不均勻。（2）本次化學(xué)清洗使用的鈍化液為亞硝酸鈉，屬于有毒、致癌物質(zhì)，應(yīng)該注意參洗人員的保健。本次化學(xué)清洗有效地降低了發(fā)電機(jī)的氫濕度，減少軸承的磨損，消除因油質(zhì)不合造成的調(diào)速系統(tǒng)卡澀，達(dá)到了穩(wěn)定生產(chǎn)，提高安全保證的目的。隨著大型火電機(jī)組自動(dòng)化水平

11、的提高，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到油系統(tǒng)的油質(zhì)是保證發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)電調(diào)系統(tǒng)、密封瓦和軸承正常工作及安全的主要因素之一，其好壞將直接影響到機(jī)組運(yùn)行的安全性。對(duì)油系統(tǒng)采用化學(xué)清洗，是治理油系統(tǒng)污染、提高機(jī)組安全生產(chǎn)的一個(gè)有效辦法。（1）機(jī)組點(diǎn)火階段：安裝偶合器后，使電流降低100 A，每次啟動(dòng)需5 h，全年啟動(dòng)按2 次計(jì)，低載時(shí)電機(jī)功率因數(shù)取0.5，則節(jié)省電能W1 = 5 196kW·h；（2）滿負(fù)荷電流降低20 A，運(yùn)行時(shí)間4 500 h，功率因數(shù)為0.9，節(jié)約電能W2 = 841 752 kW·h；（3）50 MW負(fù)荷電流降低30 A，功率因數(shù)0.85，全年1 500 h，節(jié)約電能W

12、3 = 467 100 kW·h。年節(jié)約電能為上述3 項(xiàng)合計(jì)值，計(jì)為1 314 048kW·h，灤河發(fā)電廠7 號(hào)機(jī)每kW·h 電能上網(wǎng)價(jià)為0.24 元，每臺(tái)泵全年可增加效益31.5 萬元。6 事故應(yīng)該吸取的教訓(xùn)（1）認(rèn)真總結(jié)2 臺(tái)機(jī)組試生產(chǎn)期間暴露的諸多問題，特別是1 號(hào)軸承磨損事故教訓(xùn)。在試運(yùn)行期間，1 號(hào)軸承溫度始終偏高，雖多次與日方聯(lián)系，但日方始終認(rèn)為正常。直到事故發(fā)生后，日方還堅(jiān)持設(shè)計(jì)沒有問題。因此，對(duì)進(jìn)口的機(jī)組，決不能盲目樂觀，盲目相信其安全性和可靠性，要辨證地吸收，揚(yáng)長(zhǎng)避短。（2）認(rèn)真落實(shí)崗位責(zé)任制，強(qiáng)化人員的責(zé)任心。事發(fā)前半個(gè)多月，2 號(hào)機(jī)的軸心軌跡就發(fā)生明顯變化，但沒有被有關(guān)人員發(fā)現(xiàn)，這就說明三河公司在落實(shí)崗位責(zé)任制方面還有不完善之處。（3）應(yīng)該遵循“實(shí)事求是、科學(xué)求實(shí)”的原則分析和處理問題。當(dāng)2 號(hào)機(jī)1 號(hào)軸承金屬溫度急劇升高時(shí)，有些高層領(lǐng)導(dǎo)主觀斷定是表計(jì)錯(cuò)誤，直到在電科院人員的建議下才停機(jī)檢查，貽誤了時(shí)間，造成不應(yīng)有的損失。