【正文】 ............................................. 24 致謝 .................................................................... 27 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 摘要 燃煤電廠 汽輪機(jī) 潤(rùn)滑 油系統(tǒng) 的 主要 作用 是 給 汽輪機(jī)的軸承（包括支撐軸承和推力軸承）、盤車裝置提供合格的潤(rùn)滑、冷卻 用 油 ，該系統(tǒng)在汽輪機(jī)運(yùn)行 過程中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行的保障。然而，如果 汽輪機(jī) 潤(rùn)滑 油系統(tǒng) 存在 油泥、腐蝕產(chǎn)物以及其他顆粒狀物質(zhì) ，則很可能會(huì) 導(dǎo)致汽輪機(jī)燒瓦、大軸彎曲、轉(zhuǎn)子動(dòng)靜摩擦 等，甚至 發(fā)生整機(jī)損壞的惡性事故 ， 嚴(yán)重威脅著機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。本設(shè)計(jì)擬對(duì)某 300MW 機(jī)組大修后汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗的初步方案設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 潤(rùn)滑油系統(tǒng)；化學(xué)清洗； 工藝設(shè)計(jì) 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 PRELIMINARY CLEANING SOLUTION OF LUBRICATING OIL SYSTEM IN 300 MW COLFIRED POWER PLANT ABSTRACT Coalfired power plant is the main purpose of steam turbine lubricating oil system for steam turbine bearing (including supporting bearing and thrust bearing) and rolling gear provide qualified lubricating and cooling oil, the system in the process of steam turbine operation, play a crucial role, is the guarantee of secure, economic and stable operation of the steam turbine. However, if the existing sludge steam turbine lubricating oil system, corrosion products and other granular material, it is likely to lead to the steam turbine tile burning rotor, shaft bending, static friction, etc., even the machine damaged malignant accidents, serious threat to the safe, economic and stable operation of the unit. If the lubricating oil system has a long operating life and not after chemical cleaning, it is hard to meet the cleanliness requirement, will exist sludge, corrosion products and other granular material. This design plan to after heavy repair of a 300 mw steam turbine lubricating oil system carries on the preliminary design of chemical cleaning. This solution cleaning process flow of the turbine oil system is proposed。 Analyzes the whole process of material balance and heat is constant。 Chemical cleaning。我國(guó) 300MW、600MW 等 大型火力機(jī)組將 汽輪 機(jī)油系統(tǒng)將潤(rùn)滑油 系統(tǒng) 和調(diào)節(jié)油 系統(tǒng) 分 開 ， 潤(rùn)滑油系統(tǒng)采用 主油泵 射油器供油系統(tǒng)，使用 的 介質(zhì)為普通的透平油 ； 而控制系統(tǒng)則采用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)并由獨(dú)立的高壓抗燃油系統(tǒng)供油 ， 使用 的 介質(zhì)為高壓抗燃油 [1]。該系統(tǒng)由油箱 、主油泵、 高壓備用密封油泵、盤車油泵、直流油泵、 交流油泵、 冷油器、頂軸油泵、濾 油機(jī) 等部件組成。主油泵出口油管道入油箱內(nèi)，分成兩路，一路通過固定節(jié)流孔供發(fā)電機(jī)高壓備用密封油和汽輪機(jī)危急保安裝置，另一路油供射油器作為動(dòng)力油。 在開機(jī)和停機(jī)的過程中， 主油泵不能為潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供足夠的油壓和油量時(shí)，由交流油泵和高壓密備油泵提供油源。 另外，該系統(tǒng)設(shè)有直流油泵作為事故狀態(tài)下的交流油泵的備用泵 ，在交流油泵出現(xiàn)故障時(shí) 確保汽輪機(jī)軸承潤(rùn)滑油供油 正常 。射油器出口和交流油泵出口供軸承潤(rùn)滑油經(jīng)冷油器送至汽輪發(fā)電機(jī)的各軸承。冷油器的冷卻水量根據(jù)冷油器出口油溫來(lái)調(diào)節(jié) ， 兩臺(tái)冷油器間裝有三通切換閥，可以在運(yùn)行中切換。 汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的污染 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)在汽機(jī)運(yùn)行過程中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是汽輪機(jī)安全 、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定 運(yùn)行的重要保障。特別是在潤(rùn)滑油系統(tǒng) 主管路的底部 ， 由于油循環(huán)時(shí)油速較慢 ， 沉積著大量的油泥、 油 垢 、 鐵銹等雜質(zhì)。 潤(rùn)滑油與汽輪機(jī)軸承接觸時(shí) ， 會(huì)產(chǎn)生局部高溫 ，從而 引起潤(rùn)滑油 中 長(zhǎng)碳鏈的斷裂 或炭化以及某些 添加劑 的 失水或脫羧。 在 金屬表面不均 一的情況下，形成了許多的 腐蝕微電池 ： 陽(yáng)極區(qū) : Fe→Fe 2++2e 陰極區(qū) :1/2O2+H2O+2e→2OH 油中 : Fe2+→Fe( OH) 2 總反應(yīng) : 2Fe+O2+ H2O → 2Fe( OH) 2 2Fe(OH)3→ Fe 2O3+ H2O 該腐蝕微電池 產(chǎn)生的 Fe2O3結(jié)構(gòu) 比較 疏松 。 油中溶解 CO2反應(yīng)如下： H2O + CO2 → H 2CO3 Fe + 2H2CO3 → Fe(HCO3)2+ H2 2Fe(HCO3)2 + 1/2O2 → Fe 2O3 + 4CO2+ 2H2O 3Fe(HCO3)2 + 1/2O2 → Fe3O4 + 6CO2+ 3H2O 腐蝕產(chǎn)物鐵銹和氧一樣 ， 可作為腐蝕反應(yīng)的去極化劑 ， 其總反應(yīng)如下 : Fe + Fe2O3 + 1/2O2 → Fe3O4 潤(rùn)滑油系統(tǒng)的清潔與否直接關(guān)系到機(jī)組的安全運(yùn)行。如果系統(tǒng)中有有害雜物，不僅影響軸承潤(rùn)滑，降低機(jī)組自動(dòng)化投入率，還將影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能，易造成機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生事故 。目前，國(guó)內(nèi)外 潤(rùn)滑油系統(tǒng)清 洗方法主要有：冷熱油交替沖洗法、大流量循環(huán)沖洗法、化學(xué)清 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 3 頁(yè) 共 32 頁(yè) 洗法 等。該沖洗技術(shù) 使用 以油、結(jié)合專用表面活性劑為主體的清洗制劑，該清洗劑利用分子元素表面張力的特性與油垢充分接觸反應(yīng)， 將 油泥 在 清洗液中分解為細(xì)小微粒而從管壁上脫落。 當(dāng)沖洗油溫發(fā)生交替變換時(shí)，也稱為 ―冷熱油交替沖洗法 ‖，該方法有效地提高了沖洗效率 。 化學(xué)清洗法 化學(xué)清洗法是指：在機(jī)組停運(yùn)期間，排空潤(rùn)滑油系統(tǒng)中的 潤(rùn)滑油 ，完成 汽輪機(jī)油箱清理檢修或汽輪機(jī)軸瓦檢修后 ， 將 潤(rùn)滑油系統(tǒng) 從汽輪機(jī)系統(tǒng)中 獨(dú)立出來(lái)，形成一個(gè)循環(huán)封閉的系統(tǒng)，然后 采用 適當(dāng)?shù)?化學(xué)藥劑 在合適的條件下，通過循環(huán)清洗或者開路清洗的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 清洗 。 我國(guó)大型機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油 化學(xué)清洗系統(tǒng) 示意 圖如下： 圖 化學(xué)清洗系統(tǒng)示意圖 1 主油箱； 2 配藥箱； 3 監(jiān)視管； 4 1號(hào)冷油器； 5 2號(hào)冷油器； 6 3號(hào)冷油器； 7 排油漏斗； 8 濾網(wǎng)； 9 潤(rùn)滑油泵； 10 配藥箱； 11 溫度計(jì) 方案選擇 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 4 頁(yè) 共 32 頁(yè) 大流量 循環(huán) 沖洗法或冷熱油 交替 沖洗法適用于機(jī)組 潤(rùn)滑油系統(tǒng)安裝工作結(jié)束后 或者機(jī)組大修后 ， 該方法 難以達(dá)到規(guī)定的清潔度要求， 化學(xué)清洗能徹底清除污染系統(tǒng)中的油泥、腐蝕性產(chǎn)物和其他顆粒狀物質(zhì)，并且采用鈍化 鍍油膜的 方式有效恢復(fù)系統(tǒng)的清潔度，因此采用化學(xué)清洗法是解決汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)中污染的最佳辦法 。 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 本方案是根據(jù)工藝管道化學(xué)清洗技術(shù)要求 、大量中英文文獻(xiàn)資料以及電廠實(shí)際考察得到的資料而編寫 的，同時(shí)還參考了以下標(biāo)準(zhǔn) 、 規(guī)范： （ 1） 水電部 SD1351986《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》； （ 2） 化工部 HG/T23871992《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》； （ 3） 電力部 DL/5204—2020《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》 ； （ 4） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50184—2020《 工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 》； （ 5） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50253《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ 6） 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（ 1989 年） ； （ 7） 中華人民共和國(guó)水污染防治法實(shí)施細(xì)則（ 2020 年 3 月） ； 模擬 300MW機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng) 本方案以 運(yùn)行年限較長(zhǎng)且 嚴(yán)重污染的某 燃煤電廠 300MW機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)作為原型 進(jìn)行化學(xué)清洗。潤(rùn)滑油 油質(zhì) 如表 11，從表中知該機(jī)組潤(rùn)滑油 酸值、水分、顆粒度、運(yùn)動(dòng)粘度都嚴(yán)重超 標(biāo)，證明油質(zhì) 已經(jīng) 嚴(yán)重 老化變質(zhì)。 表 11 潤(rùn)滑油 油質(zhì)分析（牌號(hào)： ISO VG 32 透平油） 性質(zhì) 現(xiàn)狀 標(biāo)準(zhǔn)要求 檢測(cè)方法 外觀 顏色渾濁變暗 手摸有顆粒感 透明，無(wú)機(jī)械雜質(zhì) 目測(cè) 酸值 ~≤（加防銹劑） GB/T264 水分 500~800mg/L ≤100 mg/L GB/T7600 或GB/T7601 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 5 頁(yè) 共 32 頁(yè) 運(yùn)動(dòng)粘度 mm2/s ~ mm2/s (40℃ ） GB/T265 清洗工藝概述 清洗范圍 本 方案設(shè)計(jì)的 清洗范圍包括潤(rùn)滑油系統(tǒng)和頂軸油系統(tǒng)。 清洗前準(zhǔn)備 循環(huán)管路連接 化學(xué)清洗 主要是在原機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行 增加臨時(shí)管、水箱 或者盲管堵截等方法將需要清洗的設(shè)備和管道連接 構(gòu)成系統(tǒng)回路 。系統(tǒng)中 其余 的 短接 也采 用肓板堵死 的方法， 定時(shí)排放 清洗液 ，以 維持短接內(nèi)清洗液 量。本方案中汽輪機(jī)潤(rùn)滑油清洗系統(tǒng)主要包括以下關(guān)鍵點(diǎn)： （ 1） 清洗箱選用：主油箱 。 （ 3）配藥 ：設(shè)臨時(shí)配藥箱， 藥液從配藥箱通過 藥液輸送泵 送到主油箱。 （ 5） 工業(yè)水水源：從主油箱處工業(yè)補(bǔ)水母管接臨時(shí)管到主油箱作為工業(yè)水源。 （ 7） 氣源：從最 近的壓縮空氣管路引臨時(shí)管道清洗泵入口作為氣源。 （ 8） 高壓油泵和直流油泵進(jìn)出口閥門徹底關(guān)死；高壓泵出口管與潤(rùn)滑油泵出口管連接閥關(guān)死，高壓調(diào)速油 進(jìn) 出口用堵板堵死； 頂軸油泵 進(jìn) 出口閥門關(guān)死 [4]。 軸瓦和勵(lì)磁機(jī)拆除后，進(jìn)出口連接。 （ 11）在潤(rùn)滑油系統(tǒng)回油母管接臨時(shí)管到至廢水池或中和池。 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 6 頁(yè) 共 32 頁(yè) （ 13） 將所有閥門調(diào)到最大開度，拆除一切不必要的會(huì)限制流量的部件（如節(jié)流裝置），再用臨時(shí)管連