冷油器在電廠(chǎng)中的作用
汽輪機發(fā)電機組正常運行,由于軸承摩擦而消耗了一部分功,它將轉化為熱量使軸承的潤滑油溫度升高,如果油溫太高軸承有可能發(fā)生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常運行,潤滑油溫必須保持一定范圍內,一般要求進(jìn)入軸承油溫在35-45℃,軸承的排油溫升一般為10~15℃,因而必須將軸承排出來(lái)的油冷卻以后才能再循環(huán)進(jìn)入軸承潤滑。冷油器就是冷卻主機潤滑油的。溫度較高的潤滑油和低溫的冷卻水在冷油器中進(jìn)行熱交換,通過(guò)調節冷卻水流量來(lái)達到控制潤滑油溫度的目的(同時(shí)由于轉子溫度較高,尤為高壓缸進(jìn)汽側,其軸頸也向外進(jìn)行熱量傳遞,所以潤滑油也具有冷卻軸頸的作用)。
冷油器串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn)
1、冷油器串聯(lián)運行的優(yōu)點(diǎn)有:冷卻效果好,油溫均勻。
2、冷油器串聯(lián)運行的缺點(diǎn):油的壓降大,漏油時(shí)無(wú)法隔離。
3、冷油器并聯(lián)運行的優(yōu)點(diǎn):油壓下降小,隔離方便,可在運行中檢修一組。
4、冷油器并聯(lián)運行的缺點(diǎn):冷卻效果差,油溫不均勻。
冷油器換不銹鋼管的工藝要求
1、新不銹鋼管的準備:將檢查合格后的不銹鋼管,按冷油器的尺寸下料,不銹鋼管要
比管板長(cháng)出4~5毫米,不銹鋼管兩端除去毛刺,將脹管部分打磨光滑,在兩端約50毫米處進(jìn)行回火處理。
2、剔除舊不銹鋼管:選用專(zhuān)用半圓三角鏨子剔除,剔時(shí)注意不要損傷管板,剔光不銹鋼管,,將舊不銹鋼管抽出后將管板管孔清理干凈,用細砂布打磨光潔,用布擦掉粉塵。
3、穿新管、脹口:管板和不銹鋼管都準備好后,可以穿新不銹鋼管,注意不宜用力過(guò)猛、蹩勁,對準自己的孔位裝入,新管兩端外露部分應相等,管板孔直徑比管徑略大,約0.5毫米,不宜過(guò)大或過(guò)小。不銹鋼管穿好后可用脹管器脹口,脹管時(shí)力量速度不宜過(guò)大或過(guò)小,脹管長(cháng)度應為管板厚度的2/3.不可大于管板的厚度,脹完后兩端用沖子翻邊。
4、換不銹鋼管時(shí)要一半一半的換,拆一半換好再拆另一半。
凝結水產(chǎn)生過(guò)冷卻的主要原因
1、凝結器汽側積空氣,使蒸汽分壓力下降。從而凝結水溫度降低。
2、運行中凝結器水位過(guò)高。淹沒(méi)了一些冷卻水管,形成凝結水過(guò)冷卻。
3、凝結器冷卻水管排列不佳或布置過(guò)密,使凝結水的冷卻水管外形成一層水膜。此水膜外層溫度接近蒸汽飽和溫度,而膜內層緊貼不銹鋼管外壁,因而接近或等于冷卻水溫,當水膜變厚下垂成水滴時(shí),此水滴溫度是水膜平均溫度,顯然低于飽和溫度,從而產(chǎn)生過(guò)冷卻。
主機冷油器故障分析以及技術(shù)改造建議
冷油器的主要作用為冷卻潤滑油,在汽輪機以及發(fā)電機運行過(guò)程中,保持其軸承的溫度在正常范圍內。#1、#2以及#5、#6機組主機冷油器均采為上海汽輪機廠(chǎng)制造,在冷油器運行過(guò)程中,頻繁出現底部端蓋漏油或者漏水的故障。筆者在實(shí)際的檢修過(guò)程中,發(fā)現了導致故障頻發(fā)的原因,近而提出了相應的技術(shù)改造措施,對于冷油器的設計以及運行維護有一定的借鑒意義。
1 、冷油器工作原理
閉式冷卻水通過(guò)冷油器的頂部端蓋進(jìn)入冷油器,然后在冷油器內部細小的管內流動(dòng),無(wú)數細小的冷卻水管通過(guò)分布在冷油器內部的隔板固定,通過(guò)隔板,冷油器間隔成若干個(gè)小的空間,潤滑油在冷卻水管外以S形流動(dòng),這樣布置可以增加有效的換熱面積,提高冷卻效果。在冷油器的底部,形成一個(gè)冷卻水室。潤滑油與冷卻水依靠?jì)芍籓型圈(轆管)以及銅床進(jìn)行分隔與密封。如圖1-1.
2、冷油器故障原因分析
在機組的運行過(guò)程中,#1、#2、#5和#6機多次發(fā)生冷油器底部端蓋漏水或者漏油的故障,尤其在機組啟動(dòng)或者停運過(guò)程中,故障發(fā)生更是頻繁。冷油器的油、水之間的隔離以及油和水的泄漏全部依靠?jì)芍籓型密封圈,如果一旦兩只O型圈出現破損或者移位,造成間隙改變,必然引起泄漏。因為該O型圈的密封面在左右兩側,而不是傳統的上下兩側,所以一旦發(fā)生泄漏,增加法蘭螺栓的緊力并不能減小泄漏量。如圖2-1.
筆者經(jīng)過(guò)分析,總結了以下幾個(gè)容易引起O型密封圈間隙變化和破損的原因。
1) 機組啟動(dòng)或者停運過(guò)程中,冷油器油側和水側經(jīng)常發(fā)生壓力波動(dòng),導致O型密封圈移動(dòng),使其出現泄漏。
2) 機組在安裝時(shí),如果冷油器內部發(fā)生偏心安裝,將使O型密封圈的間隙出現異常。在運行中,如果稍微有壓力(油側、水側)波動(dòng),就會(huì )造成泄漏。
3) 每次檢修過(guò)程中,更換O型密封圈時(shí),因為底部端蓋位置狹小,檢修中,造成安裝不便,往往出現O型圈被銅床壓破,近而出現泄漏。每次檢修后,水側發(fā)生泄漏的概率要超過(guò)油側,更加證明了現行的設計不便于檢修以及保證檢修質(zhì)量。
3、冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的可行性分析
在冷油器底部端蓋與冷油器中間桶體法蘭結合面之間,增加聚四氟乙烯墊床,保證原來(lái)密封面不便的基礎上,再增加兩個(gè)密封面。因為聚四氟乙烯材料的可伸縮性能好于銅床,所以滿(mǎn)足依靠法蘭螺栓緊力增大密封性能的要求。該措施的實(shí)施難度要遠遠小于其他措施。
4、冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的經(jīng)濟性分析
1) 每次冷油器發(fā)生泄漏,一般要等到機組大、小修過(guò)程中開(kāi)展檢修工作,在帶傷運行的階段,增加了泄漏油、水的清理工作,加大了班組的工作量。
2) 冷油器端蓋體積龐大并且檢修空間狹小,所以每次在安裝O型圈時(shí),必須5個(gè)人同時(shí)工作,這樣每次檢修產(chǎn)生的人工成本相當大。
3)檢修中更換O型密封圈,往往產(chǎn)生很多耗材,增加了檢修費用。
通過(guò)以上分析,可以證明冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的必要性以及可行性,以及實(shí)施改造后,能夠帶來(lái)的經(jīng)濟效益。在改造中,可以采用逐步漸進(jìn)的方法,利用機組大小修,逐步對于#1、#2、#5和#6機組的冷油器進(jìn)行改造,改造結束后,勢必能夠帶來(lái)相應的經(jīng)濟效益,節省設備的維護和檢修成本。
冷油器(油冷卻器)訂貨須知
1)、汽輪機組型號
2)、冷卻油量
3)、油冷卻器冷卻面積
4)、訂購臺數
附錄:供熱式汽輪機冷油器選型一覽表
一:概述
LY型冷油器是電力系統中汽輪機配套使用的透平油冷卻設備,該型冷油器為光管表面式,采用循環(huán)水作為介質(zhì)實(shí)現熱交換,從而保證軸承入口油溫達到規定值,確保機組正常運行。
二:結構形式
LY型冷油器主要部件有上下水室,殼體管系及充油管路構成,殼體上接有進(jìn)出水管,進(jìn)出油管,排水管,排油管,排氣管及溫度表座。
冷卻水流程一般為雙流程,冷油器一般為立式安裝形式,也可臥式安裝(選臥式冷油器)。
三:冷油器主要特點(diǎn)為
1、采用紫銅管為換熱元件,傳熱系數高,單位長(cháng)度熱面積大,傳熱量高。
2、結構合理,能在較大溫度變化范圍內保持出油溫度穩定,對溫度突變及震動(dòng)有良好抗力。
3、裝配結構可靠,確保冷卻水不會(huì )進(jìn)入汽輪機組。
4、翅片光滑無(wú)毛刺,無(wú)皺折,不易結塵、結垢,流體阻力低。
四:選購
選購冷油器應告知冷卻面積,冷卻形式分LY型光管式(常用)和LYC型翅片式,換熱冷卻管一般選紫銅,也可根據用戶(hù)需要選不銹鋼或黃銅作為換熱元件。
冷油器優(yōu)點(diǎn)
為了汽輪機運行時(shí)保證透平油冷卻有足夠的安全愈量,我公司另生產(chǎn)雙聯(lián)式冷油器,由兩只相同面積的冷油器和三通閥構成,可一只工作,一臺備用,如因機組油溫高或進(jìn)水溫度高時(shí)冷卻效果差可同時(shí)投用,或運行中需清洗檢修冷油器時(shí),可開(kāi)啟備用冷油器,而不需停機。
主要特點(diǎn)為
1、主要采用黃銅管為換熱元件,傳熱系數高,單位長(cháng)度熱面積大,傳熱量高。
2、結構合理,能在較大溫度變化范圍內保持出油溫度穩定,對溫度突變及震動(dòng)有良好抗力。
3、結構可靠,確保冷卻水不會(huì )進(jìn)入汽輪機組。
4、翅片光滑無(wú)毛刺,無(wú)皺折,不易結塵、結垢,流體阻力低。