氣壓機潤滑油及封油系統的改進策略

學術論文 2018-09-21 10:35:17
  催化裝置壓縮機采用NG25/20型蒸汽透平背壓式汽輪機和2MCL―456型離心式壓縮機。其基本構造是將壓縮機的封油與滑動軸承置于同一殼體內,然后利用油封在中間把潤滑油和封油隔開;再獨立設置潤滑油與封油的油箱;同時使用組合式密封結構,即浮環密封與梳齒式密封相結合的方式。浮環由外浮環和內浮環組成,密封原理是浮環內通入密封油,然后利用裝置自產干氣作為密封介質通入梳齒密封內,再將浮環流出的密封油進行收集。一般內浮環流出的密封油是經過脫氧系統油氣分離再回油箱,而外浮環流出的密封油則直接回箱。 
  一、潤滑油及封油系統存在的問題 
  (一)潤滑油系統存在的問題 
  隔開潤滑油與封油的是油封,僅起到隔離的作用嚴密性較差,因此威脅著整個機組及工作人員的生命。氣體互竄產生的危害極大,比如封油中含有酸、硫、氫和鹽等物質,在一定環境下會與潤滑油產生反應,從而危及整個裝置的正常運行;其次,汽輪機迷宮密封也存在泄漏隱患,嚴重時會造成油品乳化、潤滑油含水量超標,且閃點低于常規60~40度甚至接近室溫,對機組的人身財產安全造成危害。除此之外,機組潤滑油問題不容樂觀。從機組檢修情況可知,油箱與管線內壁常常粘著大量雜質,呈棕褐色。這與機組調速器的潤滑油與調速油使用同一個油箱引起的,常常會出現錯油門與油動機卡澀,因而調速器反應滯后,影響效率。尤其是頻繁調速轉速波動較大時,會出現油動機卡死、調速器暫時休克的現象。加上潤滑油質量達不到標準,導致潤滑功能不佳,從而增加軸振動負荷,進而瓦溫持續升高。基于此,不得不使用大量潤滑油來維持機組的正常運行。但值得注意的是,若潤滑油質量不過關,必然造成大量地更換潤滑油以達到潤滑質量不至于大幅度下降的目的。這是治標不治本的方法,不僅增加工作量,還加大生產成本,而且潤滑油問題沒有得到緩解。 
  (二)封油系統存在的問題 
  封油跑損是常見問題。一般情況下,每周向封油箱中補油,具體情況視實際而定,若封油箱液位持續下降應引起工作人員的注意。造成封油跑損的原因有:脫氣槽的放空處有封油噴出;或者196號火炬線脫凝時有乳化封油。雖然封油跑損不可避免,但可以采用措施將其降至最低,比如關閉196號火炬線與油氣分離器連接的放空閥,以防196號火炬線發生液封現象。但是,油氣分離器將面臨嚴峻挑戰,不僅制約油氣初步分離功能的發揮,還增加控制液位的難度,導致油氣分離器無法建立正常液位。其次,排氣量大而油氣分離不及時最終造成封油隨氣體夾帶放空的現象時常發生,形成不同程度的浪費。若為此中斷氮氣供給,封油再生效果不理想,隨著脫氣荷載的增加,封油停留在脫氣槽中的時間緊湊,很難實現封油效率最大化。 
  二、原因分析 
  1、密封干氣和富氣之間存在壓差是導致封油閃點下降的主要原因,其危害性不言而喻。目前我國梳齒密封零泄漏仍在探究階段,當富氣從梳齒密封中泄漏竄入干氣時,富氣中的C3、C5與密封油發生反應,從而使酸值升高、閃點降低。 
  2、封油質量取決于封油脫氣再生系統的優劣,若封油脫氣再生系統效率低下則封油質量下降。 
  3、封油跑損是由于封油中的部分水、氣混合物霧化后與氣體一同進入196火炬線造成的,這主要是因為在油氣分離器入口處,氣、油混合物突然擴容,形成噴嘴效應。 
  4、潤滑油與封油發生互竄,導致潤滑油內的水分進入封油,且封油中的氣體進入潤滑油,進而導致潤滑油閃點降低,酸值上升。 
  5、一般情況下較易清除掉普通過濾器大于網眼的顆粒,不過,要是顆粒小于網眼的情況,則極易被遺留到潤滑油當中。如若長時間積累,就會致使潤滑油內雜質含量大幅增多,特別是由內金屬微粒“快速將油內的防銹劑與抗氧劑消耗掉,進而導致沉淀生成形成二次污染”從而催化了油的催化。 
  三、改進措施 
  總之,提高潤滑油的脫水與過濾質量是迅速解決潤滑油質量的有效途徑;而做好封油的氣、油分離工作是提高封油質量的關鍵所在。 
  (一)潤滑油系統的改進 
  潤滑油腎型凈油機值得推薦使用。因為小于網眼的顆粒普通過濾器無法將其清除且沒有油水分離功能,同時普通過濾器是依附在潤滑油線上運行,大大增加了系統的阻力。 
  基于此,腎型凈油機得到廣泛青睞。與普通過濾器相比,腎型凈油機采用的是仿生學原理有凈化設備的功效。怎么說呢?就是將潤滑油看成“血液”能夠凈化“腎功能”的運動。其凈化方式是運用非機械作用力的庫侖力,凈化標準為0.1μm,高出普通過濾器的5倍。比如一次性凈化乳化油即見清,過濾能力可見一斑。其次,腎型凈油機具有損耗小的特點,操縱10t的油箱0.6~1.2kw的功率即可,并且凈油機與潤滑油系統獨立運行,規避了普通過濾器增加系統阻力的問題。更為可貴的是腎型凈油機攜帶油水分離的功能。 
  (二)封油再生系統的改進 
  一般情況下,1號、2號排空油回收至脫氣系統中的3號分離器中,然而實用性并不強。因為1號、2號分離器的入口管線直徑為?30mm,當封油夾帶氣體快速通過時,根本無法承受其流量,尤其是流速高峰期管線因流量過大而劇烈振動。同時氣、油混合物在分離器入口突然擴容形成噴嘴效應并隨氣體進入196號火炬線封油容易跑損。 
  基于此,對1、2、3號油氣分離器優化重組勢在必行。首先,將3號分離器用作1號、2號夾帶出的封油沉降,待充分沉降后再經3號分離器回收封油。然后再回收3號分離器夾帶出的氣體,最后再通過罐中回收封油。這樣有利于緩解封油進入196號火炬線的問題,充分發揮油氣分離器的職能。其次,當封油經過1、2、3號油氣分離器進入脫氣槽時,為了更好的回收氣體夾帶的封油,可以同時在油氣分離器與脫氣槽頂設置破沫網,進一步提高封油回收效果。另外,將傳統的平頂蓋板改成球形頂蓋有利于加大脫氣槽接觸面的空間,確保有充足的空間使夾帶的油滴沉降下來。同時為了提高封油的再生能力,可將破沫罐安置在脫氣槽的放空線上,用以加大放空所夾帶的封油回收,起到置換富氣及瓦斯功能的作用。最后,為了降低封油跑損可以加長、加寬1號、2號分離器的入線徑,由原來的?300mm拓寬至?600mm、新增300mm的徑段等,用以降低噴嘴效應進而減少封油霧化跑損。 
  四、結束語 
  總而言之,在氣壓機潤滑油與封油系統在運作過程中還存在一些問題不足,這就要求相關工作人員能夠采取有效的改進策略予以應對,切實提高其運作效率。
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