电厂运行中汽轮机油起泡原因分析及应对措施论文_杨庆仁

电厂运行中汽轮机油起泡原因分析及应对措施论文_杨庆仁

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150046

摘要:随着我国国民经济的不断发展,人口数量也在不断增加,这也对电力行业的发展提出了更高的要求。由于电厂汽轮机设备的不断运行,使其长期处于高负荷循环状态,导致汽轮机油品质不断劣化,表现为起泡、乳化及颗粒度超标等,从而影响电厂的正常运营。对此,如何解决汽轮机油起泡问题,这成为当下电厂相关工作人员需要思考的一大难题,必须要给予高度重视。文章重点就电厂运行中汽轮机油起泡原因分析及应对措施进行研究分析,以供参考和借鉴。

关键词:电厂;汽轮机;油气泡原因;应对措施

0引言

电厂运行中汽轮机广泛应用于各种发电形式中,而汽轮机油则是保障汽轮机正常运行的关键,能够起到调速和散热的作用。但是在使用中,由于汽轮机运行环境的影响,汽轮机油容易出现油质劣化的情况,影响到机组的正常运行。汽轮机油主要用于汽轮机组的油循环系统和调速系统,在汽轮机的轴承中起润滑、散热、冷却、传压调速和密封等作用。汽轮机油质量的好坏,直接影响汽轮机组的安全、经济运行,因此,做好汽轮机油质量的监督,使其保持良好的性能至关重要。

汽轮机油在使用中不可避免地会因高温、接触氧气和金属以及外界的污染如水、杂质等而劣化。当汽轮机油劣化到一定程度时,已起不到保护设备作用,严重威胁机组安全运行。GB/T14541-2005规定,汽轮机严重度是对汽轮机油运行寿命影响因素综合评价的重要指标,指油每年丧失的抗氧化能力占原有新油抗氧化能力的百分率。T501是汽轮机油质量监督的重要指标,其能延长油品氧化的诱导期,与油品氧化自由基生成稳定的化合物,中断氧化链锁反应,是提高油品抗氧化安定性的使用最广泛的、最典型的方法。水分是汽轮机油劣化的催化剂,是影响汽轮机油劣化的重要因素之一。

1国内电厂运行中汽轮机油质量监控标准

电力部门考虑到电厂运行的实际情况,制定了符合电厂汽轮机油质量监控要求的标准,《电厂运行中汽轮机油质量》标准,同时要参考相关质量指标和检验周期。

1.1破乳化性能

所谓汽轮机油的破乳化性能指的就是汽轮机油的分水性能,如果在汽轮机油中含有大量的水分,即会导致油品出现油泥沉淀,引起金属件的腐蚀,使得摩擦增大,造成轴承高温,系统调速失灵,汽轮机无法正常运行。汽轮机油良好的破乳化性能能够加速油水的分离,避免油质劣化,而且能够分离出大量的水分,保持汽轮机油良好的水含量。目前国内电厂关于汽轮机油破乳化性能的要求比较严格,要求时间在30分钟以内。主要是由于目前国内电厂使用的机组处于新旧共存的状态,正常机组中汽轮机油能够在30分钟内轻松实现破乳化,但是老旧发电机组需要良好的分水性能支撑才能保证机组正常运行。

在机组运行过程中,汽轮机油一般只能在油箱中停留8分钟左右,如果出现蒸汽泄露的情况,很难保证汽轮机油满足标准的水含量。而且一些刚投入使用或者刚经过大修的机组,其润滑油系统中往往会掺杂一些杂质,容易导致汽轮机油破乳化时间的延长。对于这种情况不能直接判定汽轮机油劣化,需要进一步检测油中的水含量以及其他性能指标,如果水含量不高,其他指标正常,就不需要直接替换,适当加入破乳剂或者新油即可。

1.2抗氧化性能

以前会在润滑油中加入T501作为抗氧化剂,只要其含量高于0.15%说明性能稳定,但是随着汽轮机组的不断升级,逐渐开始使用更先进的酚胺复合型氧化剂,汽轮机油的高温抗氧化性能更加优秀。实践中发现只检测T501含量容易出现误判,电厂逐渐开始使用旋转氧弹法评价汽轮机油的抗氧化性能,要求旋转氧弹值在一个小时以上或者在新油相关指标的1/4以上。

实际应用中发现汽轮机油的旋转氧弹值与T501的含量不是正比关系,在一些油品中甚至是完全相反的,因此在监控汽轮机油的抗氧化性能时要综合酚型、胺型等不同氧化剂的含量进行评价。

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2泡沫特性超标的危害

泡沫特性是抗燃油的一项重要指标,用于评价磷酸酯抗燃油中形成泡沫的倾向及形成泡沫的稳定性。泡沫超标会使油箱内的泡沫过量累积,可能对机组造成如下危害:①油中含有气泡,会加速油的氧化劣化;②在高压下气泡破裂将引起调速系统振动,引起噪声和汽蚀振动进而损害原件寿命;③气泡进入油泵可能会造成油泵的汽蚀,影响油泵正常工作;④泡沫过多,油节流造成油压不稳,改变了油的可压缩性,使电液控制信号失准,可能引起虚假液位,造成供油不足,甚至可能发生泡沫从油箱顶部呼吸口溢出,造成跑油事故,严重威胁机组安全运行。

3泡沫特性超标原因分析及处理

抗燃油的油质泡沫特性不合格的主要原因有以下几个方面:①抗燃油在运行一段时间后,油质逐渐劣化变质,含有促使泡沫产生的极性物质,消耗掉了油中所含抗泡沫的成分,使油的泡沫逐渐增多;②随着运行时间的延长,抗燃油中抗泡沫成分缺失,导致抗泡沫性能下降;③外因(如滤油等)导致抗燃油中的抗泡沫成分缺失,使得泡沫增多;④油中存在表面活性物质,使得泡沫特性增多。

对该电厂机组抗燃油的运行情况进行分析:该厂抗燃油近几年泡沫特性一直没有出现超标问题,直至近期抗燃油酸值增大,滤油更换滤芯时,才发生抗燃油泡沫特性突然增大,由此可以分析,油质劣化过程消耗了部分消泡剂,滤油也导致了抗泡沫成分的降低,是导致油质泡沫特性增大的主要原因;是否存在表面活性剂,还需要进一步试验验证。为此,开展了抗燃油泡沫特性处理的小试试验(补加新油、吸附剂处理、添加消泡剂等)。

补加新油不能解决泡沫特性超标的问题;添加了A、B吸附剂进行吸附处理后的抗燃油泡沫均有不同程度的降低,但均没有达到DL/T571标准的要求值,说明该油中不仅存在影响泡沫特性的表面活性物质,还缺少消泡剂;添加消泡剂后,能将泡沫特性、空气释放值指标彻底改善,满足标准要求,但既不改善也不影响酸值、颗粒度、水分等参数指标。由此可以判断,该机组抗燃油泡沫特性超标主要是抗泡沫成分不足引起的。

4汽轮机油系统故障处理对策

4.1油系统质量监管要加强

油系统故障的根本因素还在于装置和材料的质量问题,质量越好的设备寿命越长,质量越好的装置运行越畅通,质量越好的油对设备和装置的损害就越小。因此质量问题必须严格把关,对不符合要求材料和装备的一概不接收,坚决不能在质量环节出现问题。

4.2油系统设备安装要标准

油系统的各个部件都是非常精密的,若在安装的时候出现误差,就会严重影响整个油系统的运行工作。因此,一定要按照油系统的安装规范和安装标准来进行安装。对整个安装的质量、人员和安装过程要随时监督、严格验收,确保安装环节不出现任何影响系统运行的问题。

4.3油系统监督保养要定期

对油系统进行定期的保养能够及时发现系统故障并排除、有效减少因故障而导致的损失。首先,要定期清理油系统各个部件,保证油系统的设备和装置的清洁;其次,要严格控制油箱内油的杂质密度,采用多种过滤方法尽可能地净化油箱中的油。定期清洗油箱的过滤网,一旦发现滤网出现破损要及时更换。此外,还可以利用温差提高对油进行清洗的效果,尽量将油系统中油的杂质含量降到最低。

5结语

通过本文的分析可知,电厂机组中汽轮机油的质量与电厂的正常运行有密切的联系,加强对于汽轮机油质量的监控具有重要的意义。

参考文献:

[1]李全德,倪荣,孟惠民,龚显龙,戴君,同培茹.酚醛环氧涂料在核电汽轮机油系统中的应用研究[J].东方汽轮机,2017(02):31-35.

[2]吴磊,孙大新,李韶辉,梁德君,刘中国,王辉.离心式压缩机油箱泡沫原因分析[J].润滑油,2016,31(01):54-58.

论文作者:杨庆仁

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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