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25MW机组管式冷油器系统改造投资少、见效快效益分析
发布时间:2023/4/3 点击次数:508

25MW机组管式冷油器系统改造投资少见效快效益分析
 

针对汽轮发电机组夏季润滑油油温过高的情况,对管式冷油器系统的进行一系列改进,在不增加设备的情况下,通过增加一些管道和阀门来增大管式冷油器的冷却面积和冷却水量,并能定期清理管式冷油器铜管脏污,从而实现降低油温目的,保证了夏季汽轮发电机组安全运行,投资少,见效快

1管式冷油器概述

对电厂来说,进入汽轮发电机组轴承的润滑油温度(以下简称润滑油温)必须控制在合格的范围内,油温过低或过高都会使轴承的润滑油膜建立不好,造成轴承的油膜振荡或轴颈与轴瓦产生干摩擦,使机组发生强烈振动,导致汽轮机设备损坏的重大事故。汽轮发电机组润滑油系统是由油箱,油泵,管式冷油器,机组各轴承及管道组成的,润滑油在机组轴承里吸热,在管式冷油器里散热(如图1所示),从汽轮发电机组轴承出来的高温润滑油流经管式冷油器铜管外壁时,把热量传给流经管式冷油器铜管内壁、温度较低的冷却水,从而实现油温下降,温油下降幅度由管式冷油器的冷却面积、管式冷油器铜管的脏污度和流经管式冷油器的冷却水量共同决定的,其出口油温称作润滑油温。

1-管系;2-小隔板;3-大隔板;4-冷却水进口和出口;5-上水室;6-出油口;7-进油口;8-手孔;9-下水室
1管式冷油器结构

2管式冷油器设备运行状况

拥有三台25MW汽轮机,每台机组配备两台管式冷油器用以冷却从汽轮发电机组轴承岀来的高温润滑油,管式冷油器的冷却水取自于淮河。每年夏季,我厂在二台管式冷油器都投运、管式冷油器冷却水全开的情况下,润滑油温均为47~48超过汽轮发电机组运行的高温度(我厂规定润滑油温高为45龙)。为了保证机组安全运行,釆用以下措施来保证润滑油温会格:在冷却水母管的冷却水量无法提高的前提下,通过关小凝汽器进水门来提高冷却水母管压力,以增加管式冷油器的冷却水量;降低机组负荷,减少润滑油在汽轮发电机组轴承的温升。这二种措施都是在牺牲机组负荷和效率下进行的,非常不经济。另外,夏季淮河水中泥沙和贝壳含量较多,易造成管式冷油器铜管脏污,此时,管式冷油器无法解列清洗(二台管式冷油器运行时,解列一台管式冷油器清洗,管式冷油器的冷却面积将减少一半,这将造成润滑油温远远超标),随管式冷油器铜管脏污程度增加,润滑油温将越来越高,终,机组因润滑油温过高而被迫停运,因此,润滑油温已成为制约我厂夏季生产的瓶颈因素。

3管式冷油器解决方案及效果

根据上述情况,造成我厂润滑油温偏高的因素主要由以下三点,管式冷油器的冷却面积不够;管式冷油器的铜管脏污;管式冷油器的冷却水量少。因此,必须从这三个方面着手解决润滑油温高的问题。

3.1解决管式冷油器的冷却面积不够"的措施

为了增加管式冷油器冷却面积,我们有两种方案选择,一是每台机组增加一台管式冷油器;二是把原来的二台管式冷油器系统增加串联运行方式,(如图2所示),这相当于管式冷油器的换热面积提高近一倍。从节约成本来讲,选择后者比较经济,只需在一台管式冷油器油路进口阀门后与另外一台管式冷油器油路出口阀门前之间加一段管道并用阀门隔离。管式冷油器串联运行时,


2管式冷油器系统改进后运行方式

油压下降较大,经过对管道阻力的分析和计算,润滑油压将由现在的0.14MPa下降到0.1MPa,但仍能满足机组运行的需要。从改造后实际运行情况来看,效果较好,夏季,在凝汽器进水门全开、管式冷油器申联运行的情况下,润滑油温能保持在41°C~43T之间,润滑油压为0.105MPa,满足机组正常运行的需要。由于凝汽器进水门全开,使流经凝汽器的冷却水量增加,每台机组的真空比以前提高了0.0005MPao3.2解决管式冷油器铜管脏污”的措施

3管式冷油器改造后冷却水系统

为了解决管式冷油器运行中无法清洗问题,我们在管式冷油器进口阀之前加装一个150mm排污管。(如图3所示),在关闭管式冷油器滤网岀口阀及开启排污阀情况下,利用管式冷油器的冷却水回水反冲洗管式冷油器,以达到管式冷油器清洗的目的。从改造后的情况来看,效果较好,管式冷油器铜管脏污时,每次反冲洗,都能排出大量泥沙和小贝壳,且润滑油温能下降2Y~3丁,润滑油温度从未超过45确保了机组安全运行。

3.3解决管式冷油器的冷却水量少”的措施

为了避免淮河水中的贝壳流入管式冷油器,在二台管式冷油器前加装两组不锈钢圆筒式滤水网,但由于滤水网尺寸与滤网槽不相匹配,滤水网经常被冲入滤水槽后的管道里,冷却水只能从滤水网底面通过,滤水网侧面的网孔未能被利用,这大大减少了流经管式冷油器的冷却水量。为了解决此问题,根据滤网槽内径,在滤网底边加焊二道窄扁铁,使之能正好卡在滤水网槽内(如图4所示),使滤水网的侧面也能通水,这就增加了流经管式冷油器的冷却水量。从改造后的运行情况来看,滤水网的前后压差比以前下降了0.01MPa,说明流经管式冷油器的冷却水量增加了。

4管式冷油器改造后滤水网结构

4管式冷油器效益分析

通过对管式冷油器系统进行上述改造,确保了夏季机组的润滑油温在合格的范围内,避免了以前采取的二种不经济的调整手段,保证了机组安全经济运行。由于机组真空提高和机组负荷不再受限制,每台机组每小时比以前多发电4MW-h,夏季按3个月计算,每年能多发电4x30x3x24=864MW-h,可获得良好的经济效益。