660MW机组汽轮机油系统污油收集管网优化改造

谷生虎

（芜湖发电有限责任公司，安徽芜湖 241009）

0 引言

芜湖发电有限责任公司1#、2#汽轮机组为东方汽轮机厂生产的N660-25/580/600 型超超临界凝汽式汽轮机，其汽轮机设置有润滑油系统，在机组正常的运行过程中，润滑汽轮机发电机各轴承，并带走轴承摩擦产生的热量。在润滑冷却轴承的过程中，润滑油会大量的生成热氧化分解产物，形成油烟，若油烟积存过多，会通过油封、接合面等处向外泄漏，造成汽轮机化妆板内油烟积存，存在爆燃的安全风险，因此必须通过润滑油系统设置的排烟风机、真空泵等设备，将因为设备摩擦以及高温而产生的油烟排出，使油箱保持一定的真空度，以便油系统安全稳定运行。由于烟气中含有少量油气，油箱排烟风机及真空泵在排出油烟的过程中，不可避免的会产生污油。

对于运行中产生的污油，公司自2 台机组投产以来，始终依靠人工收集，再倾倒至专用废油桶中的方法进行回收处理。但是每台机组的污油排放点较多并且分布不集中，采用人工收集污油的方法，需在每个污油排放点放置收集盆，现场安全文明生产水平低下，而且污油容易溢出油盆，造成环境污染，存在使人滑跌、着火等安全隐患。

为解决污油收集问题，通过对现场设备系统检查和调查研究，拟通过建设油系统污油收集管网，实现污油集中收集至事故油池，再做定期处理，消除人工收集污油带来的安全隐患。

1 主要问题及改进措施

在建设油系统污油收集管网的过程中，有以下几个问题需要解决验证。

（1）汽轮机油系统污油实现集中收集困难，油系统污油排放点较多，并且分布分散不集中，难以实现集中收集。经对现场油系统调查统计发现，每台机组油系统共设有污油排放点有10处，分别为主机排油烟风机出口管道污油、A 小机排油烟风机出口管道污油、B 小机排油烟风机出口管道污油、A 小机主油箱底部排水（油）、B 小机主油箱底部排水（油）、小机油净化装置排水（油）、密封油站真空泵定期排水（油）、密封油排氢风机油烟分离装置排油2 处、密封油排氢风机排油，在汽机房各层均有分布，实现集中收集较为困难。

为解决污油排放点多而分布分散的问题，经研究讨论，得出解决方案：在各污油排放点设置接油漏斗，将各漏斗通过管道连接至母管，使污油集中收集至污油排放母管，再通过母管将污油排放至事故油池。

（2）汽轮机油系统污油收集，由于各污油排放点均需敞口对空，污油排放管网无法设置使用油泵等设备，必须无压排放污油，使污油自动流入事故油池。为解决此问题，采取的措施：在管道建设过程中，在布置水平管道时，使管道具有一定的倾角，使管道自排放点至事故油池的流动方向上产生一定的坡度，使污油能够依靠自身重力自然流入事故油池。若要实现污油能够自然流入事故油池，则必须保证所有的污油排放点位置高于事故油池，对所有污油排放点进行检查测量。

以汽机厂房地面为基准线，测量检查结果，位置最低的污油排放点为2#机A 小机主油箱底部排水（油）回收漏斗，高于基准线+200 mm，事故油池的人孔盖处标高为0 mm，能够保证污油能够自然流入事故油池。回油漏斗与事故油池标高如图1 所示。

图1 回油漏斗与事故油池标高

（3）事故油池的安全性。在将污油排放至事故油池前，必须保证事故油池安全并且对环境无污染，为此专门进行调查验证，验证过程及结果如下。

事故油池的人孔盖处标高为0 mm，事故油池进水口标高为-2550 mm，测量进入事故油池的雨水井平均标高为-250 mm，汽机厂房0 m 层地面与事故油池人孔高度相等（图2），以雨水泵区雨水泵基础为雨水泵前池最高点，标高为+100 mm，通过以上测量，可以得出以下结论：

①在雨水泵全部故障，雨水泵前池满水时，水不会通过雨水管网系统漫回到事故油池处溢出，水将从各处雨水井溢出；此时事故油池中的存油在密闭空间里（漂浮在顶部），会依然滞留在油池内。

②即使事故油池满水，多余的水将通过事故油池进水管返回各雨水井处溢出，事故油池中的存油在密闭空间里（漂浮在顶部），依然滞留在油池内。更不会通过管网系统漫回到汽机房回收漏斗处溢出而进入厂房。

③即使事故油池被液体填满，油液浮在水上，即油不会进入雨水泵区域，除非用约145.7 m3的油将事故油池中的水通过连通管全部压出至雨水泵前池后，如再继续增加油量后就会进入雨水泵前池。事故油箱内无水，如没有足量的油液，油也不可能进入雨水泵前池。两台机组的总油量：大机主油箱用油量为35 m3，密封油真空油箱用油量为1.35m3，小机主油箱用油量为8.65 m3；即整个汽机房在事故情况下能进入事故油池的油量总计为2×35+2×1.35+4×8.65=107.3 m3。且因为事故油池与雨水井之间由底部连通的隔墙分割开，利用油水密度差及连通器原理，使下部的水连通而油滞留在油池上方，因此在极端情况下，汽机房内能回到事故油池的全部油量也不足以通过事故油池进入雨水泵前池。即事故油池满水，多余的水将通过事故油池进水管返回各雨水井处溢出，事故油池中的存油在密闭空间里（漂浮在顶部），依然滞留在油池内。更不会通过管网系统漫回到汽机房回收漏斗处溢出而进入厂房。

综上所述，只要定期工作正常开展，定期巡视事故油池液位高度，使用事故油池收集污油是安全的，并且对环境无污染。

（4）污油管网管道易堵塞、易引起火灾问题。为了保证污油管网的安全性，防止污油管网系统失火等情况，整个污油管网系统未安装法兰，整个管系通过焊接连接方式与机组主机主油箱事故放油油管形成接地，防止系统静电引起污油着火；为防止事故油池内可能产生的可燃气体通过污油管网进入厂房内，采取事故油池直接通大气，污油管网设置U 形管、阻燃器等方式防止可燃气进入厂房（图3 和图4）。同时，在每个污油收集漏斗上放置不锈钢滤布，在防止杂物进入管网造成管网堵塞的同时，也能够起到阻火网的作用，解决了管网易堵塞、易引起火灾的问题。

图2 回油系统标高示意

解决以上主要问题后，经过策划，规划出管道布置图，准备管道材料等备品备件，在停机检修过程中进行了污油收集管网建设。

图3 事故油池放气口

图4 漏斗内设防尘网

3 改造效果

油系统污油收集管网建设完成后，不仅节省了人工人力，而且消除了人工收集时存在的滑跌、着火等安全隐患，大大提升了现场安全文明生产水平，解决了污油收集困难、污染环境等问题，达到了设定的预期目标，改造前后对比如图5 所示。

图5 改造前后对比