汽动给水泵组润滑油系统进水与反措分析研究

段长杰

摘 要：汽动给水泵组润滑油系统是为给水泵汽轮机轴瓦、轴承、前置泵轴承及减速箱提供润滑、冷却的作用。本文主要研究NK63/71型号的给水泵汽轮机和HPT300-340S-6S型号汽动给水泵在运行过程中出现的油系统进水问题，分析进水的原因，研究制定防范措施。

关键词：汽动给水泵组 润滑油系统 进水原因 防治措施

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（b）-0056-02

汽动给水泵组简称汽泵组，主要包括给水泵汽轮机、汽动给水泵、汽动给水泵前置泵及减速箱。汽泵组是将以上设备的转子联轴器连接起来组成一条完整的轴系，给水泵汽轮机作为驱动部分，为整条轴系提供动力源。汽泵组润滑油系统的作用形成轴瓦油膜、降低磨损，冷却轴瓦、支撑轴承，同时为汽泵、前置泵及减速箱提供润滑油，其整条轴系共用一套润滑油系统。

汽动给水泵组油系统的润滑油由给水泵汽轮机油箱供给，NK63/71与HPT300-340S-6S型号汽动给水泵在运行过程中经常出现润滑油系统进水现象。汽动给水泵组润滑油系统中混入水分后，油质乳化变稀，破坏油膜强度，降低润滑效果，导致机件磨损；其次水分会与落入润滑油中的铁屑作用生成铁皂，铁皂逐步生成油泥，聚积在润滑油系统油道以及各种滤清器的滤网内，造成各摩擦表面供油不足，加速机件的磨损。

针对这类形式的汽动给水泵组，通过分析汽动给水泵组结构，油系统运行原理，分析可能出现进水原因，防止汽动给水泵组润滑油系统进水。

1 汽动给水泵组油进水原因及改进措施

汽动给水泵组油系统常见进水原因有冷油器换热板破裂，冷却水进入油系统；排烟风机出口封闭不严，雨水通过排烟风机倒灌进入油箱，系统带水。这两种情况可以观察给水泵汽轮机润滑油箱油位变化规律来判断，也可以化验油样水质确定是否来自开式水泄露，通过采取更换换热板及加装防雨罩的措施解决进水问题。

给水泵汽轮机端部汽封漏汽及汽动给水泵密封水漏水进入油系统的问题，属于经常出现且较难解决的问题，以下主要针对这两类问题进行详细的分析，并结合现场实际制定应对措施。

1.1 给水泵汽轮机端部汽封结构和运行原理

NK63/71型号的给水泵汽轮机端部汽封，在转子穿出汽缸的部位配置有汽封，前汽封用以防止、减少汽缸内蒸汽向外泄漏防止高温蒸汽漏入轴承座致使轴承温度升高及润滑油含水；后汽封的作用是组织空气漏入排汽缸，防止机组真空恶化。汽封內圆嵌装的汽封片或城墙齿组成汽封，这种无接触式流阻式迷宫汽封，由若干个依次排列的环形间隙和腔室构成汽封，在压差作用下，汽流经间隙高速进入容积相对较大的腔室，汽流因突然膨胀而产生猛烈的涡漩，大部分动能随之转化为热能，只有小部分动能以余速通过下一个间隙，逐级重复上述过程，通过汽流的节流效应而起到密封作用。

给水泵汽轮机的端部汽封包括前、后汽封，它们的封汽作用如图1所示。汽缸中一部分蒸汽经前汽封250的内侧段漏至腔室Ⅱ，并经由上部轴封漏汽管道及端部汽封间隙逸向大气。在汽轮机启动、运行时后汽封275的内侧是负压，为防止空气沿汽封漏入排汽缸而恶化真空，由汽封供汽管道將正压蒸汽供至后汽封的腔室Ⅱ，这样，送入的蒸汽一部分经汽封内侧段漏入排汽缸，还有一部分经外侧段漏至腔室Ⅰ，并经冒气管及汽封端部间隙逸向大气。与前、后汽封腔室Ⅰ相对应的转子上加工有甩汽盘，利用它将漏汽及空气吸入轴封漏汽管道。汽封体沿水平剖分，上、下半之间用螺栓连接且在中分面处有骑缝销防止错位，汽封体外圆上配有止动销用以轴向定位，汽封体与汽缸洼窝处槽道、凸缘相配合，使汽封体在径向、轴向得以定位。

1.2 汽动给水泵密封水密封结构及运行特点

HPT300-340S-6S型号汽动给水泵型式为卧式多级双壳体离心泵，汽动给水泵的轴端密封采用迷宫式密封系统。其密封结构为内螺旋型，当汽泵运转时，由于密封装置内螺旋作用，高温水从内部漏出量减少，外侧密封水回水量也较少。当汽泵停运以后，汽泵内的水及密封水失去此动力，外侧密封水回水量较大。

汽动给水泵密封水采用凝结水杂项水，汽泵密封水回水共有三路，如图2所示。一路为卸荷水：密封水与部分给水泵内漏的高温水会合后回到汽泵前置泵进口电动门后，由于部分高温高压给水混合所以温度较高，引回至前置泵可以节约热量提高热效率；一路回水母管通过单级水封回到凝汽器；第三路接至无压放水。第一路密封水回水管道从汽动给水泵螺旋密封里侧引出接口，后两路密封水回水从迷宫密封处引出分别接至凝汽器和无压放水，属于密封水残液回水。系统设计有密封水回水残液检漏孔，检测汽泵残液密封水回水是否回水畅通。

2 给水泵汽轮机端部汽封对油系统影响的原因

NK63/71型号给水泵汽轮机端部汽封与汽轮机的轴承座的开档距离短，因排油烟风机运行时汽轮机轴承座内微负压，当汽轮机端部汽封处含有水珠或者蒸汽液化后，水滴回沿着转子轴向流向轴承座内，使给水泵汽轮机润滑油中的含水量升高，危害机组的正常运行。

（1）给水泵汽轮机轴封供汽管道暖管不彻底及减温水开度过大，都会导致管道留存冷凝水，造成轴封供汽携带水分，导致汽轮机端部汽封进水；

（2）给水泵汽轮机轴封供汽压力过高，导致轴封回汽管来不及排走蒸汽，仍然有大部分漏向大气，导致蒸汽进入轴承座后冷凝成水滴，使润滑油中的含水量升高；

（3）前、后汽封漏汽，运行工况大致相同的情况下，如汽封漏汽量增大，一般预示汽封径向间隙变大，外汽封间隙改变的同时，内汽封（包括平衡活塞汽封）间隙大多也会发生变化，汽封间隙加大增加漏汽损失，汽封漏汽量增大时，漏汽进入轴承室可能性增大，冷凝成水，导致水进入油系统。

3 汽动给水泵密封水对油系统影响的原因

HPT300-340S-6S型号汽动给水泵密封水回水不畅造成润滑油系统进油是在运行、调试、检修各阶段经常发生的。密封水回水不畅后会导致密封水通汽动给水泵两端的螺旋密封溢流到汽泵轴承室，导致汽动给水泵组润滑油系统含水量升高，严重情况下汽动给水泵润滑油系统油箱会大量进水，油箱的油位会变化很大。

（1）当机组在启动或者停机期间时，因凝汽器真空度较低，会造成汽动给水泵残液回水通过水封回到凝汽器，因水封阻力大，密封水回水不能够及时排走，导致密封水进入润滑油系统。

（2）在机组运行时，当密封水回水温度较高时，因凝汽器处于真空状态，高温的密封水回水通过水封回到凝汽器。因密封水供水是正压，回水处于微负压。因为降低压力会降低水的沸点，当密封水供水温度接近沸点时，密封水回水有可能因压力降低而达到密封水回水的沸点，从而密封水会发生汽化现象。汽化后的水封管上部易存积空气，回水管阻力增大，导致密封水回水不畅而进入到油系统。

（3）当出现以上两种情况时，应先将密封水回水至无压放水这路系统导通，再将接至凝汽器这路系统隔离。

（4）确保汽泵两端的漏液检漏孔接到就地漏斗，出现少量溢水可以通过检漏孔及时排走，防止积水后倒流进入油系统。

（5）密封水的来源为凝结水，设备运行过程中，密封水的压力调节至关重要，压力调整通过密封水压力调节装置实现，调整不当，同样会出现启停机时，密封水窜入油侧的情况。

4 结语

NK63/71型号给水泵汽轮机轴封系统和HPT300-340S-6S型号汽动给水泵密封水系统操作或者运行不当导致汽动给水泵组润滑油系统进水现象经常发生。在机组运行或检修过程中定期化验汽动给水泵组润滑油油质情况，实时监测油箱油位变化，确保汽动给水泵组润滑油在设备运行时油质合格，保证机组稳定运行。

参考文献

[1] 何曙勇.600MW机组启停机优化操作导则[Z].2010.

[2] 王银丰.600MW机组汽泵密封水回水系统的改造[J].浙江电力，2006（6）：67-68，75.

[3] 600MW亚临界及超临界汽轮机运行导则[Z].国家能源局，2015.

[4] NK63/71型小汽轮机使用说明书[Z].杭州汽轮机厂，2000.

[5] 汽动给水泵厂供图纸及说明书[Z].苏尔寿泵业有限公司，2015.