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摘要：我厂的#4汽轮机组，是由原武汉汽轮机厂生产的CC25-90/41/13型抽汽背压式汽轮机。从运行至今一直存在汽封漏汽量过大的问题，致使部分漏出的蒸汽经油档串入前后轴承箱内，使润滑油中进水，严重影响了机组在正常运行中的安全性和稳定性，为此，我们经过认真的观察分析，制定出具有针对性的防范措施。
关键词：润滑油进水;汽封漏汽;轴承箱
一.汽轮机润滑油的作用及油中进水的危害和现象
1.汽轮机润滑油的作用
我厂汽轮机润滑油的选用标号为#46透平油，为汽轮发电机的各轴承及其它转动部分提供润滑，并带走由摩擦所产生的热量;润滑油在汽轮机转子和发电机转子的轴颈上形成一层油膜，使轴瓦和转子不发生摩擦;润滑油是汽轮机调速系统和各液压控制阀门传动的介质。
2.汽轮机润滑油进水的危害
汽轮机润滑油进水导致油质劣化，一方面对润滑部分起不到润滑目的，使轴承钨金熔化而损坏设备，另一方面对传动部分可能造成生锈、腐蚀、堵塞等，使调速和保护装置发生卡涩和失灵。如果水在润滑油中的含量超过规定范围，润滑油的性能就会变化，起不到应有的作用，并且乳化的可能性增加，随之流动性也大大降低，这样就会出现润滑油循环供应不足的情况，导致汽轮机转子及轴承缺乏有效的冷却和润滑，产生的热量不能及时带走，造成轴承温度过高，严重时会烧瓦、烧轴承后果不堪设想。润滑油中一旦进水，油膜就会遭到破坏，导致转子以及轴承的润滑严重不足，这样不仅降低了润滑效果，还极易造成轴瓦乌金脱落、烧瓦，造成机组的强烈振动，影响机组正常运行停产停车，甚至造成设备损坏报废以及人员伤亡的恶性后果。
3.润滑油油中进水的判断依据
（1）润滑油回油管路的观察窗壁有雾汽或着水珠出现;（2）主油箱油位在运行工况不变的情况下缓慢上涨;（3）主油箱底部放油门处放油时能够放出水来;（4）油箱中油上部存在泡沫;（5）油中有水后油压有轻微下降，一般不是很明显;（6）润滑油滤油机排水量增大;（7） 润滑油油质分析，水分含量较高。
二. 机组润滑油进水的原因分析
1.设计工艺原因
我厂汽轮机汽封形式是曲径式（梳齿式）汽封，利用许多依次排列的汽封齿与轴之间较小的间隙，形成一个个小的汽室，使高压蒸汽在汽室中压力逐渐降低，最后降至最低压力排至轴封加热器，加热除盐水被冷却后的凝结水回收至低压除氧器，不能凝结的汽体由轴封风机排出。
汽封套材质为ZG25， 适用于压力小于32MPa，温度为-30℃-425℃的水、蒸汽、空汽、氢、氨、氮及石油制品等介质。由于轴封漏汽量较大，尤其在汽封齿被磨损后，蒸汽对轴的加热区段有所增加使胀差变大，造成漏汽量增加导致热应力下降而变形，密封效果得不到保证，从而使前汽封漏汽量增大，沿轴进入轴承油系统。
#4机前汽封一档漏汽，在运行中倒至背压排汽，前汽封二档与自动主汽门调节汽门一档漏汽接至压力等级较高的门杆漏汽母管，前汽封三档和后汽封一档连接在一起，倒至低脱汽平衡母管。前汽封四档和后汽封二档以及自动主汽门、调节汽门二档漏汽连接在一起，导至轴封加热器。由于机组的汽封漏汽过大，漏汽始终不能进行有效的疏导。
前汽封漏汽量的大小是随着负荷的变化而变化的，它所漏出来的蒸汽压力温度较高，而蒸汽的湿度小，蒸汽在漏出轴端汽封瞬间的同时，快速膨胀，它膨胀后的汽流向四周迅速扩散的。后汽封漏汽的压力和温度较低，漏汽量相对稳定，蒸汽在漏出轴端时膨胀性及流动性较小，它所漏出蒸汽的流动沿轴向向后轴承箱方向流动，运行中为了保证轴承箱回油通畅，必须保持前后轴承箱在负压状态，这样轴封漏出的蒸汽很容易被吸入轴承箱内。在正常运行中观察和对比后发现，后轴承箱回油管观察窗挂有一定的水滴，而前轴承箱的回油管观察窗却基本没有。这说明后汽封漏汽对油质的影响较前汽封漏汽要严重的多。也就是说，如何控制汽封漏汽量（特别是后汽封的漏汽量）以及合理的控制轴承箱的负压，是减少润滑油进水的关键。
在机组刚刚启动或负荷较低时，后汽封漏汽量相对稳定（较少），随着负荷的增加，后汽封漏汽量明显增大。这是由于后汽封一档漏汽和前汽封三档漏汽是连接在一起的，随着机组负荷的增加，前汽封各档腔室的压力及漏汽量都有所增加，势必对后汽封一档腔室漏汽的疏导起到了一定的抑制作用，形成了前后汽封漏汽的互相排挤，也就是说随着负荷的增加后前汽封漏汽量也在逐渐增大，并造成后汽封漏汽量增大的原因。
2. 汽封间隙原因
#4机大修前润滑油中进水的情况就很严重，判断为前后汽封漏汽大造成，并对#4机前后汽封各部间隙进行记录，#4机组揭缸后发现汽封间隙与油档间隙基本都超出规定范围，导致#4机汽封漏汽严重，是润滑油进水的主要原因。
三. 机组润滑油进水治理措施
1.降低润滑油系统负压
机组运行过程中我们采取了以下调整措施;一是关小排烟风机档板，降低油箱和轴承箱的负压。二是及时清理后轴承箱的空气阀，尽量减少后轴承箱的负压。其目的就是要增加轴承箱吸入空气量，减少油档侧吸入的蒸汽量。调整后油位上涨速度明显减缓，起到了一定的效果，但没有从根本上解决问题。
2.更换汽封套材质
本次检修将原来ZG25材质的汽封套更换为材质更优的15CrMo钢汽封套。15CrMo钢在高温下具有较高的热强性和抗氧化性，耐温最高550℃，大大提升了工作温度上限，有效解决汽封套变形的情况，降低汽封漏汽量增大的危害。
装配中调整汽封间隙、各轴瓦间隙、油档间隙在规定范围内，严格按照标准进行回装，严格把好质量验收关，对于间隙达不到标准不能回装，保证检修质量。
3.改造汽封回汽系统
汽缸的前后轴封经过改造后：
前汽封一档漏汽接至背压排汽;
前汽封二档漏汽，自动主汽门，调节汽门一档漏汽接至低压厂用汽;
前汽封三檔漏汽，后汽封一档接至低脱汽平衡母管;
前汽封四档漏汽，后汽封二档，自动主汽门，调节汽门二档漏汽接至轴封加热器，使各腔室压力维持-0.0049～-0.01MPa，以免蒸汽向外泄漏。
为了减少启动过程中和运行中前后汽封漏汽大的现象，在前后汽封处增加了压缩空气来减少蒸汽外漏进入轴承箱;气源从#5机压缩空汽储气罐接出。
4.改造油档
由于原先油档存在诸多弊端，本次#4机前后汽封侧油档更换为气密式油档。气密式油档在传统油档基础上在油档内部增设了环形密封腔室，再通过油档上设计一个压缩空气进汽口，与环形腔室相通，在环形腔室内侧布置环形出气窄逢。进汽口通入一定压力的压缩空气（气源为#5机压缩空气），在两个油档前分别装有压力处理装置，压力控制在0.05MPa-0.85 MPa之间。在油档和转子之间形成一个高于大气压力的气帘，并形成两股气流沿转子向轴承箱内外流动。向内流动的压缩空气用来阻止轴承箱内的润滑油外泄，向外流动的压缩空气用来阻止轴承箱外的粉尘、蒸汽等杂质进入轴承箱。
四、结束语
严格控制润滑油中进水又是保证 机组“安，稳，长，满，优”运行的先决条件。操作人员应该按照规程规定认真操作，定期滤油与进行油箱放水，防止润滑油在循环时产生乳化破坏油质，特别是我厂机组运行时间比较长，在运行过程中更应该加强调节，管理人员应该从源头抓起，首先是检修工艺入手，保证检修质量，其次要从运行操作纪律上下功夫，规范操作纪律、操作管理。
参考文献
[1]汽轮机工艺技术规程.2018
[2]轮机油箱进水原因及其解决途径. 董学斌
关键词：润滑油进水;汽封漏汽;轴承箱
一.汽轮机润滑油的作用及油中进水的危害和现象
1.汽轮机润滑油的作用
我厂汽轮机润滑油的选用标号为#46透平油，为汽轮发电机的各轴承及其它转动部分提供润滑，并带走由摩擦所产生的热量;润滑油在汽轮机转子和发电机转子的轴颈上形成一层油膜，使轴瓦和转子不发生摩擦;润滑油是汽轮机调速系统和各液压控制阀门传动的介质。
2.汽轮机润滑油进水的危害
汽轮机润滑油进水导致油质劣化，一方面对润滑部分起不到润滑目的，使轴承钨金熔化而损坏设备，另一方面对传动部分可能造成生锈、腐蚀、堵塞等，使调速和保护装置发生卡涩和失灵。如果水在润滑油中的含量超过规定范围，润滑油的性能就会变化，起不到应有的作用，并且乳化的可能性增加，随之流动性也大大降低，这样就会出现润滑油循环供应不足的情况，导致汽轮机转子及轴承缺乏有效的冷却和润滑，产生的热量不能及时带走，造成轴承温度过高，严重时会烧瓦、烧轴承后果不堪设想。润滑油中一旦进水，油膜就会遭到破坏，导致转子以及轴承的润滑严重不足，这样不仅降低了润滑效果，还极易造成轴瓦乌金脱落、烧瓦，造成机组的强烈振动，影响机组正常运行停产停车，甚至造成设备损坏报废以及人员伤亡的恶性后果。
3.润滑油油中进水的判断依据
（1）润滑油回油管路的观察窗壁有雾汽或着水珠出现;（2）主油箱油位在运行工况不变的情况下缓慢上涨;（3）主油箱底部放油门处放油时能够放出水来;（4）油箱中油上部存在泡沫;（5）油中有水后油压有轻微下降，一般不是很明显;（6）润滑油滤油机排水量增大;（7） 润滑油油质分析，水分含量较高。
二. 机组润滑油进水的原因分析
1.设计工艺原因
我厂汽轮机汽封形式是曲径式（梳齿式）汽封，利用许多依次排列的汽封齿与轴之间较小的间隙，形成一个个小的汽室，使高压蒸汽在汽室中压力逐渐降低，最后降至最低压力排至轴封加热器，加热除盐水被冷却后的凝结水回收至低压除氧器，不能凝结的汽体由轴封风机排出。
汽封套材质为ZG25， 适用于压力小于32MPa，温度为-30℃-425℃的水、蒸汽、空汽、氢、氨、氮及石油制品等介质。由于轴封漏汽量较大，尤其在汽封齿被磨损后，蒸汽对轴的加热区段有所增加使胀差变大，造成漏汽量增加导致热应力下降而变形，密封效果得不到保证，从而使前汽封漏汽量增大，沿轴进入轴承油系统。
#4机前汽封一档漏汽，在运行中倒至背压排汽，前汽封二档与自动主汽门调节汽门一档漏汽接至压力等级较高的门杆漏汽母管，前汽封三档和后汽封一档连接在一起，倒至低脱汽平衡母管。前汽封四档和后汽封二档以及自动主汽门、调节汽门二档漏汽连接在一起，导至轴封加热器。由于机组的汽封漏汽过大，漏汽始终不能进行有效的疏导。
前汽封漏汽量的大小是随着负荷的变化而变化的，它所漏出来的蒸汽压力温度较高，而蒸汽的湿度小，蒸汽在漏出轴端汽封瞬间的同时，快速膨胀，它膨胀后的汽流向四周迅速扩散的。后汽封漏汽的压力和温度较低，漏汽量相对稳定，蒸汽在漏出轴端时膨胀性及流动性较小，它所漏出蒸汽的流动沿轴向向后轴承箱方向流动，运行中为了保证轴承箱回油通畅，必须保持前后轴承箱在负压状态，这样轴封漏出的蒸汽很容易被吸入轴承箱内。在正常运行中观察和对比后发现，后轴承箱回油管观察窗挂有一定的水滴，而前轴承箱的回油管观察窗却基本没有。这说明后汽封漏汽对油质的影响较前汽封漏汽要严重的多。也就是说，如何控制汽封漏汽量（特别是后汽封的漏汽量）以及合理的控制轴承箱的负压，是减少润滑油进水的关键。
在机组刚刚启动或负荷较低时，后汽封漏汽量相对稳定（较少），随着负荷的增加，后汽封漏汽量明显增大。这是由于后汽封一档漏汽和前汽封三档漏汽是连接在一起的，随着机组负荷的增加，前汽封各档腔室的压力及漏汽量都有所增加，势必对后汽封一档腔室漏汽的疏导起到了一定的抑制作用，形成了前后汽封漏汽的互相排挤，也就是说随着负荷的增加后前汽封漏汽量也在逐渐增大，并造成后汽封漏汽量增大的原因。
2. 汽封间隙原因
#4机大修前润滑油中进水的情况就很严重，判断为前后汽封漏汽大造成，并对#4机前后汽封各部间隙进行记录，#4机组揭缸后发现汽封间隙与油档间隙基本都超出规定范围，导致#4机汽封漏汽严重，是润滑油进水的主要原因。
三. 机组润滑油进水治理措施
1.降低润滑油系统负压
机组运行过程中我们采取了以下调整措施;一是关小排烟风机档板，降低油箱和轴承箱的负压。二是及时清理后轴承箱的空气阀，尽量减少后轴承箱的负压。其目的就是要增加轴承箱吸入空气量，减少油档侧吸入的蒸汽量。调整后油位上涨速度明显减缓，起到了一定的效果，但没有从根本上解决问题。
2.更换汽封套材质
本次检修将原来ZG25材质的汽封套更换为材质更优的15CrMo钢汽封套。15CrMo钢在高温下具有较高的热强性和抗氧化性，耐温最高550℃，大大提升了工作温度上限，有效解决汽封套变形的情况，降低汽封漏汽量增大的危害。
装配中调整汽封间隙、各轴瓦间隙、油档间隙在规定范围内，严格按照标准进行回装，严格把好质量验收关，对于间隙达不到标准不能回装，保证检修质量。
3.改造汽封回汽系统
汽缸的前后轴封经过改造后：
前汽封一档漏汽接至背压排汽;
前汽封二档漏汽，自动主汽门，调节汽门一档漏汽接至低压厂用汽;
前汽封三檔漏汽，后汽封一档接至低脱汽平衡母管;
前汽封四档漏汽，后汽封二档，自动主汽门，调节汽门二档漏汽接至轴封加热器，使各腔室压力维持-0.0049～-0.01MPa，以免蒸汽向外泄漏。
为了减少启动过程中和运行中前后汽封漏汽大的现象，在前后汽封处增加了压缩空气来减少蒸汽外漏进入轴承箱;气源从#5机压缩空汽储气罐接出。
4.改造油档
由于原先油档存在诸多弊端，本次#4机前后汽封侧油档更换为气密式油档。气密式油档在传统油档基础上在油档内部增设了环形密封腔室，再通过油档上设计一个压缩空气进汽口，与环形腔室相通，在环形腔室内侧布置环形出气窄逢。进汽口通入一定压力的压缩空气（气源为#5机压缩空气），在两个油档前分别装有压力处理装置，压力控制在0.05MPa-0.85 MPa之间。在油档和转子之间形成一个高于大气压力的气帘，并形成两股气流沿转子向轴承箱内外流动。向内流动的压缩空气用来阻止轴承箱内的润滑油外泄，向外流动的压缩空气用来阻止轴承箱外的粉尘、蒸汽等杂质进入轴承箱。
四、结束语
严格控制润滑油中进水又是保证 机组“安，稳，长，满，优”运行的先决条件。操作人员应该按照规程规定认真操作，定期滤油与进行油箱放水，防止润滑油在循环时产生乳化破坏油质，特别是我厂机组运行时间比较长，在运行过程中更应该加强调节，管理人员应该从源头抓起，首先是检修工艺入手，保证检修质量，其次要从运行操作纪律上下功夫，规范操作纪律、操作管理。
参考文献
[1]汽轮机工艺技术规程.2018
[2]轮机油箱进水原因及其解决途径. 董学斌