如何控制汽輪機(jī)油的污染？
汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)的清潔程度是影響機(jī)組安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。引起油質(zhì)劣化的主要原因是水分和金屬微粒對(duì)其造成污染。同時(shí)，由于空氣的混入，加速了油品氧化，產(chǎn)生二次污染物。隨著300MW、600MW及以上大容量汽輪機(jī)組的相繼使用，在電力生產(chǎn)過程中，對(duì)油品清潔度要求相應(yīng)提高。合理有效地控制汽輪機(jī)油污染，是汽輪機(jī)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面臨的一項(xiàng)重大技術(shù)問題。
1．汽輪機(jī)油污染控制的意義
潤滑油系統(tǒng)以汽輪機(jī)油為工作介質(zhì)，油質(zhì)性能的優(yōu)劣是影響機(jī)組安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。引起汽輪機(jī)油劣化因素之一是水分和金屬微粒等污染物造成的污染。油中含有水分（游離水和溶解水）和高濃度的金屬微粒，除會(huì)帶來潤滑性能下降、銹蝕金屬表面、卡澀調(diào)速部套、劃傷軸承表面等共知的危害外，還會(huì)因水和金屬微粒污物共存，通過金屬顆粒的催化作用，加速油液的氧化變質(zhì)，降低油液的壽命。
研究資料表明，當(dāng)油中僅有金屬微?；蛩嬖跁r(shí)，對(duì)油液的氧化變質(zhì)影響不明顯。然而當(dāng)金屬和水同時(shí)存在時(shí)，氧化速度急劇加快，鐵顆粒使油液氧化速度加快10倍，銅顆粒使油液氧化速度加快30倍。控制油液中的水分或金屬微粒在規(guī)定范圍內(nèi)，油液的使用壽命可延長3～5倍。
潤滑油系統(tǒng)中金屬微粒等固態(tài)污染物，主要為外界侵入和內(nèi)部生成兩部分，水分源于機(jī)組汽封間隙的不合理，蒸汽泄漏到軸承室并凝結(jié)成水，混入油液中。由于油液循環(huán)速度較快，空氣易混入，所以油液與空氣接觸密切，從而加速了油液氧化，產(chǎn)生有機(jī)酸、膠質(zhì)、油泥等二次污染物，影響抗乳化性能和酸值。所以，為控制油液性能、防止二次污染物的產(chǎn)生、延長油液使用壽命、節(jié)能降耗減少運(yùn)行成本、保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須加強(qiáng)油系統(tǒng)的污染控制。
2．汽輪機(jī)油污染控制方法
汽輪機(jī)油污染控制，包括汽輪機(jī)油調(diào)和生產(chǎn)時(shí)的控制和運(yùn)行時(shí)的控制兩個(gè)方面。在汽輪機(jī)油生產(chǎn)過程中，采用過濾方法主要除去固體雜質(zhì)，而運(yùn)行中汽輪機(jī)油污染度控制，除固體顆粒外，還要除去水分。汽輪機(jī)油要求的污染等級(jí)列于下表。
| 如何決定運(yùn)行中的汽輪機(jī)油是否需要更換？ | |
| 1．電廠運(yùn)行中汽輪機(jī)油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 國內(nèi)關(guān)于電廠運(yùn)行中汽輪機(jī)油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)目前是GB/T 7596-2000標(biāo)準(zhǔn)，見表1： 表1—電廠運(yùn)行中汽輪機(jī)油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7596-2000 | 項(xiàng)目 | 設(shè)備規(guī)范 | 質(zhì)量指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 | | 外觀 | | 透明 | 目測 | | 運(yùn)動(dòng)粘度 40℃，mm2/s | | 與新油原測偏離≤20% | GB/T265 | | 閃點(diǎn)（開口），℃ | | 與新油原始測值相比不低于15 | GB/T267 | | 機(jī)械雜質(zhì)，% | | 無 | 目測 | | 顆粒度1） | 250MW以上 | 報(bào)告1） | SD/T313或DL/T432 | | 酸值未加防銹劑油 加防銹劑油動(dòng)mgKOH/g | | ≤0.2 ≤0.3 | GB/T264或GB/T7599 | | 液相銹蝕 | | 無銹 | GB/T11143 | | 破乳化度，min | | ≤60 | GB/T7605 | | 水分4），mg/L | 200MW以上 | ≤100 | GB/T7600或 | | 200MW以下 | ≤200 | GB/T7601 | | 起泡沫試驗(yàn)，ml | 250MW以上 | 報(bào)告2） | GB/T12579 | | 空氣釋放值，min | 250MW以上 | 報(bào)告3） | SH/T0308 | 1） 參考國外標(biāo)準(zhǔn)控制極限值NAS 1638規(guī)定8～9級(jí)或MOOC規(guī)定6級(jí)見附錄A（提示的附錄），有的300MW汽輪機(jī)潤滑系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)共用壹個(gè)油箱，也用礦物油，此時(shí)油中顆粒度指標(biāo)應(yīng)按制造廠提供的指標(biāo)； 2） 參考國外標(biāo)準(zhǔn)，極限值為600/痕跡mL； 3） 參考國外標(biāo)準(zhǔn)，控制極限值為10min； 4） 在冷油器處取樣，對(duì)200MW及以上的水輪機(jī)油中質(zhì)量指標(biāo)為≤200mg/L； 5） 對(duì)200MW機(jī)組油中顆粒度測定，應(yīng)創(chuàng)造條件，開展檢驗(yàn)； 由上表可知，不同裝機(jī)容量的汽輪機(jī)組，對(duì)油質(zhì)要求是不相同的。如250MW以上的機(jī)組提出了油品清潔度、水分、起泡性和空氣釋放性要求。 2．L-TSA汽輪機(jī)油換油指標(biāo) 1996年由中國石化總公司制定了SH/T 0636-1996 L-TSA換油標(biāo)準(zhǔn)見表2。本標(biāo)適用于設(shè)備完好運(yùn)行正常的汽輪機(jī)組中潤滑油的換油指標(biāo)。所提出的6項(xiàng)指標(biāo)有一項(xiàng)不合要求就應(yīng)換油。表2— L-TSA汽輪機(jī)油換油指標(biāo) | 項(xiàng) 目 | 換油指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 | | 粘度等級(jí)（按GB3141） | 32 | 46 | 68 | 100 | ---- | | 40℃運(yùn)動(dòng)粘度變化率，% | 超過 | ±10 | 本標(biāo)準(zhǔn)3.2 | | 酸值，mgKOH/g增加值 | 大于 | 0.1 | SH/T264 | | 氧化安定性，min | 低于 | 60 | GB/T0193 | | 閃點(diǎn)（開口），℃ | 低于 | 170 | 185 | GB/T3536 | | 破乳化值，（40-37-3）ml，54℃1），min | 大于 | 40 | 60 | GB/T7305 | | 液相銹蝕試驗(yàn)（合成海水） | 低于 | 輕銹 | GB/T11143 | | 注：1）當(dāng)使用100號(hào)油時(shí)，測試溫度為82℃。 | | | | | | | | | 然而石化總公司提出的換油指標(biāo)并未為全國電廠所接受。其原因是，電廠用油質(zhì)量變差是需要綜合考慮的。如：油品外觀、顏色、濁度、泡沫、乳化情況、沉淀物等。以破乳化為例，油質(zhì)乳化一般要有三個(gè)條件：即水分、乳化劑及高速攪拌，而水分是主要條件。但有的電廠使用國產(chǎn)汽輪機(jī)油，運(yùn)行十七年，酸值0.19mgKOH/g，從外觀看，油的顏色很深，但油質(zhì)仍透明，不乳化，原因是不漏水。有的電廠使用美國汽輪機(jī)油，運(yùn)行幾十年，酸值已超過運(yùn)行指標(biāo)，油色也很深，但油質(zhì)仍透明，雖然破乳化指標(biāo)也超標(biāo)，而運(yùn)行中油不乳化，其原因也是該機(jī)組不漏水。這充分說明油質(zhì)乳化主要是由機(jī)組漏水引起的。所以若機(jī)械照搬SH/T 0636-1996換油指標(biāo)的規(guī)定（有一項(xiàng)不合格就換油），既不利于電廠長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，其換油費(fèi)用也不是一筆小數(shù)目。 3．電廠對(duì)使用油更換時(shí)間的判斷 1） 綜合判斷：酸值連續(xù)上升；表面張力顯著下降；旋轉(zhuǎn)氧彈顯著降低；油泥出現(xiàn)；乳化層牢固；容易起泡；顏色連續(xù)升高5個(gè)單位等。 2） 考慮換油： a、 全酸值超過0.3mgKOH/g b、 旋轉(zhuǎn)氧彈在50分鐘以下 a、b中有一項(xiàng)不合格則需換油。 | | | |
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