该核电厂的1、2号机组为M310型百万千瓦核电机组,并且在每一台机组中又涉及到了三列主给水泵组,在每一列泵组当中,主要是由主给水前置泵、电机、液力耦合器、压力级泵以及附属设备等几个部分共同组合而成,并且每一套设备都是应用同一油系统。在一次巡查过程中,维修人员发现1号机组C列主给水牵制泵轴承室回油视窗存在非常多的泡沫现象,对其进行取样试验后,得出的结果显示该泡沫水分含量比较高,同时颗粒度超出了相应的标准范围。然后,维修人员进行了在线滤油,同时对润滑油进行了更换,最终油质显示为达标。但是,在运行了三个月之后,又出现了油质变差的问题。之后该问题一直反复出现,并且没有得到彻底解决,从而对设备以及机组稳定运行带来了非常严重的负面影响。因此,本文针对主给水泵油系统结构原理以及油质恶化现象进行了对比分析,并针对油质变差问题反复出现的原因进行了明确,从而制定出了有效的解决方法。
1、主给水泵油系统概念分析
1.1 主给水泵油系统
该电厂中的每一列主给水泵组设备,都是应用的同一套油系统,主要涉及到了润滑油与工作油两个方面。润滑油在经过油泵加压,双滤网过滤,由供油管线向前置泵、压力级泵、电机以及液力耦合器的轴承进行润滑与冷却,然后在经过回油管线进入到耦合器油箱当中。工作油主要是在工作油泵进行加压的基础上,由管壳式换热器进行冷却之后,传输到泵轮涡轮当中,在液力与油量的作用下,对泵轮涡轮进扭矩传递,同时完成相应的转速调节操作,这样就能和润滑油一起进入到耦合器油箱当中。
1.2 油系统设备结构
对于油系统设备而言,在结构上主要由以下几个方面共同组合而成:第一,泵轴承室。主要涉及到了轴承室、轴承、呼吸器、迷宫式油封以及进排油管线等几个部分,其中,在油封位置,呼吸器与大气之间实现有效连接;第二,电机轴承室。主要涉及到了轴承室、轴承、呼吸器、迷宫式油封、毛毡密封以及进排油管线等几个部分,同样在油封位置,呼吸器与大气之间进行连接;第三,耦合器呼吸器。主要涉及到了滤芯、护罩以及连通管线等几个部分,在具体的安装过程中,主要将位置设置在了耦合器的箱体上方;第四,冷却器。在每一列泵组当中,都包含了一台工作油与润滑油冷却剂,其中,冷却器的结构为管壳式,如果在换热器中出现了内漏现象,那么就会引发冷却水进入到油系统当中。
2、油质恶化问题
该电厂1号机组在出现润滑油回油异常问题之后,维修人员在第一时间内对软化油进行取样,并完成了检测工作。结合最终的检测结果进行分析,发现其中水的含量以及颗粒度都明显超出了标准范围,并且之后类似的情况反复出现。结合以往的工作经验,初步判断有水进入到了油系统当中,然后针对各设备开展了排查工作,都没有发现存在水的痕迹。为了对水分来源进行明确,维修人员对整个异常现象产生过程进了处理。
2.1 第一次油质恶化与处理
在第一次出现油质恶化问题时,是发现在回油视窗中出现了非常多的泡沫,在进行取样检测之后,发现水分与颗粒物都超出了标准范围。在具体的处理过程中,首先进行了切换停泵,然后对大型滤油机中的油进行了更换,在水分降低之后,开始了滤油操作。最终判定水分与颗粒度已经达到了比较稳定的状态,并且也对问题进行了解决。
2.2 第二次油质恶化与处理
第二次在回油视窗中又出现了大量的白色泡沫,油质再一次出现了恶化现象,维修人员在第一时间进行停泵,并进行了在线滤油操作,在经过处理之后,系统连续两周都处于比较稳定的运行状态,并且润滑油的油质合理。
2.3 第三次油质恶化与处理
主给水泵第三次出现了油质恶化现象,在对其进行处理的过程中,首先排出相关设备中没有出现异常问题。为了彻底对泡沫问题进行解决,将耦合器箱体内的呼吸器滤芯进行了去除。将1号机组进行启动之后,对润滑油水分颗粒进行了检测,油质在恢复到正常状态之后,逐渐呈现出了下降的趋势。
3、油质恶化原因分析
3.1 耦合器箱体憋压原因分析
结合第二次与第三次出现的油质恶化问题进行分析,当出现油质恶化问题时,回油视窗中都出现了非常多的泡沫,并且在泡沫中出现了比较明显的气流间歇性反涌现象。结合主给水泵油系统中管路的分布情况,可以初步判断问题产生的原因是受到了耦合器箱体憋压问题的影响。造成气体从泵轴承室呼吸器中排出,在反复过程中形成了大量的泡沫。而造成耦合器箱体憋压问题出现的原因主要有油系统进水、耦合器呼吸器堵塞。
3.2 油系统直接进水可能性分析
结合主给水泵油系统中管线的分布情况,直接与外界进行接触,并且可能出现进水现象的部位有冷却器、泵轴承室油封、电机轴承室油封以及呼吸器等几个地方。结合最终的油质检测结果进行分析,在第二次与第三次油质恶化问题出现时,具有非常明显的突发性,并且当出现以上这几种漏水问题时,也不会引发油质恶化问题的产生,只有直接排除油系统中存在进水问题。
3.3 耦合器呼吸器堵塞可能性分析
结合主给水泵油系统结构划分情况进行分析,在重力所产生的作用下,润滑剂进入到泵轴承室当中,经过有一定倾斜角度的回油管线,会直接进入到耦合器油箱中。在处理过程中,首先查看了耦合器呼吸器厂家维修手册,滤芯压差限制为5kPa,当吸入到油气之后,很大程度上会出现堵塞问题,从而也就能说明在呼吸器滤芯当中存在堵塞的可能性。
在滤油的过程中,将耦合器箱体侧面盲板与呼吸器滤芯进行拆除,发现泡沫问题立刻消失,由此可以看出,耦合器呼吸器滤芯堵塞是导致油视窗泡沫问题产生的主要原因。当耦合器呼吸器出现堵塞问题时,就会导致油回路憋压,随后油回路出现堵塞问题,从而造成油质出现恶化现象。
3.4 呼吸器堵塞导致油质恶化机理分析
当耦合器呼吸器滤芯出现堵塞现象时,就会导致耦合器箱体内的压力不断上升,这时箱体内存在的空气就不能有效排出,只能绕道回油管从泵或者是电机轴承室呼吸器中进行排出。当回油管当中的空气出现逆流现象之后,就会对润滑油的回流状态产生一定的限制作用,这时空气总量达到一定值之后,就会影响到回油的流畅性,从而造成空气与回油之间充分搅浑,最终导致大量泡沫问题的产生。
3.5 具体原因总结
结合以上内容进行分析,可以明确耦合器呼吸器堵塞是造成主给水泵油质恶化问题产生的主要原因。通常情况下,进入到油系统中的水分可以通过呼吸器不断排出,当呼吸器出现堵塞时,就会导致油箱当中的压力不断上升,当油箱当中的压力上升到可以抵消回油管的重力时,在回油管线当中就会出现非常多的泡沫,因为泡沫的产生,会增加空气中水分以及颗粒与油的接触范围,从而使更多的水分流入到油系统当中,使水分无法从呼吸器当中有效排出,并且在不断的积累下,会引发油质恶化问题的产生,具体形成机理如下图1所示。
图1 形成机理
4、结语;
在电厂转机设备油系统实际运行中,油质恶化是一种非常普遍的问题。本文结合主给水泵油系统油质恶化现象进行了分析,并结合实际情况提出了一些有效的处理措施,希望能为相关人员提供一定的参考依据。
参考文献:
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