摘要：近年来，国内已发生数起因汽轮机油质下降而引发的机组故障问题，给火力发电厂造成了一定的经济损失。因此，要加强油系统的故障检修，及时排出油系统中出现或可能出现的故障，保证汽轮机能够安全运行，减少对设备的损坏，进而提高火力发电厂的整体经济效益。基于此，本文主要对汽轮机油系统常见油污染问题及维护控制进行分析探讨。
关键词：汽轮机油系统；常见油污染问题；维护控制
1、前言
随着电力系统的不断发展，人们对电能的需求逐渐增大。目前我国大部分的发电厂采用的是火力发电，火力发电最重要的部分是汽轮机，在运转中，油系统对汽轮机的转速和稳定性都有很大的影响，其是保证汽轮机正常运行的重要因素，它担负着汽轮机控制、润滑和发电机氢冷系统中氢气密封的任务。但是汽轮机的油系统稳定性比较弱，经常会出现各种故障，因此，必须充分认识汽轮机油污染的危害性，并强化对其净化处理，为电厂机组的稳定运行提供有力保障。
2、火力发电厂汽轮机油污染的类型和危害
2.1水分污染
若轴封不严密或冷油器等装置泄漏，都可能造成水分入侵，使汽轮机油受到污染。水分进入汽轮机油中后，同时以溶解态和游离态存在，在实际油质净化中，比较难处理的是处于溶解态的水分。水分污染的主要危害如下：（1）一旦汽轮机油含水过多，就会引发油体润滑性能的降低，同时会造成油膜破裂，加剧设备磨损。（2）水分会造成元件锈蚀，而锈蚀又会使油质变得更加恶化。（3）水分超标会影响汽轮机油中添加剂的功效，加快油的酸化或氧化，缩短油的使用时间。
2.2固体杂质污染
固体杂质污染是指油中固体杂质的尺寸过大，超过了设备摩擦副间隙的最小尺寸，引发异常摩擦，并进一步造成固体颗粒的增多，产生恶性循环。固体杂质污染是机组寿命的主要杀手，据相关研究，在完全消除固体杂质污染的理想状态下，轴承的使用寿命能够增加50倍左右。可见，控制汽轮机油固体杂质污染是火电厂的一项重要工作。
2.3气体污染
汽轮机油中掺杂进空气后，氧化速度大为加快，特别是在有水参与的情况下，油的氧化与酸化速度更快。同时，气体污染也会造成油膜破裂，加大设备磨损。
3、火力发电厂汽轮机油污染的维护控制
3.1真空法
真空法的基本原理如下：在一定的真空条件下，油外部空间中水和气体的分压减小，促使油中掺杂的水和空气向外部空间扩散，然后冲入洁净干燥的空气，并利用真空泵吸走，从而达到净化目的。近年来，随着科学技术的不断进步，真空法也得到了不断的改进和完善，出现了许多先进的真空处理设备，其中国内比较有代表性的是上海茂晟公司生产的气泡真空滤油机，国外最为领先的当属美国PALL喷淋真空滤油机。
3.2过滤技术
过滤法是以特殊材料制成滤布，并根据对油质的具体要求，将其制作成具有不同过滤精度的滤网，然后给油施加压力，使之流经滤网，若油中固有杂质的尺寸大于滤孔，就会被拦截下来，由此实现净化目的。过滤法处理效果较好，是目前油净化中最常使用的技术，但其对滤布的强度、精度及纳污能力有一定要求，因此最终的处理效果还取决于滤布的质量。若滤布质量较差，在过滤中发生破裂，反而会造成油质的恶化。
3.3重力分离技术
该技术是较为原始的一种油净化技术，其操作方法比较简单，即将受污染的油静置，在重力作用下，让密度较大的杂质和水分缓慢沉降下来。重力分离技术无需复杂的净化设备，成本较低，但净化效果有限，随着现代工业对油质要求的不断提高，这种方法已逐渐被淘汰。
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3.4高速离心过滤技术
该技术主要运用了油、水分、杂质等物质的密度不同这一性质，它是让受污染的油接受高速离心处理，让其中不同密度的物质相互分开。该技术的操作比较繁琐，维护比较困难，并且对温度有一定的要求，温度较低则无法取得理想效果。现阶段，仅当油中游离水含量较高或固体杂质颗粒较大时，才会采用这一技术，而在油的精细处理中已不再使用。
3.5吸附技术
吸附法通常用于消除油中的杂质和水分，其利用特殊的高分子树脂材料制成滤芯，通过离子交换作用来吸附油中的酸性杂质，达到净化油质的目的。该技术处理效果较好，且不会产生副作用，但由于吸附过程中对油的流速有一定限制，故处理效率较低。此外，该技术需要定期更换滤芯，但目前高分子树脂价格普遍比较昂贵，因此需要花费较高的成本。
3.6聚结分离技术
该技术主要用于消除油中的水分，其基本原理是利用了介质表面张力的差异，具体分为以下四个步骤：（1）预过滤。考虑到聚结介质的孔径较小，易发生堵塞，故需要在聚结器上游安装一个预过滤装置，以消除液流中的颗粒杂质，增加聚结器的使用寿命。（2）破乳聚结。聚结滤芯中含有亲水性的聚结纤维，让油液由内向外流动，当流经聚结纤维层时，油液分散相中的微小水滴聚集在一起，并在纤维层表面形成大的水滴，随后水滴受自重影响而下沉。（3）分离。利用憎水性的材料制成分离滤芯，当油液由外向内流动时，仅油液可以同过，而其中的水分则被截留下来。当油液中的微小水滴流向分离滤芯时，会在滤芯表面积聚，形成大的水滴，并在自重作用下下沉。随后，水和油分别经不同的排液口排出。（4）沉降排水。下沉的水分最终会进入排水系统，该系统可利用可控方式将收集的水分排掉，而且不会对油液产生影响。现阶段，聚结分离技术已经广泛运用在实际之中，其净化效果可与真空法相媲美，并且该技术的维护量小、耗电量少、对温度没有特殊要求，优势十分明显。
3.7减少汽轮机油系统常见故障
3.7.1提高设备的制造质量
汽轮机的油系统中各设备的质量对汽轮机的正常运行起着非常重要的作用。设备的质量良好，才能保证其安全经济地运行，质量出现问题，运行也就出现问题。因此，要不断提高设备的制造质量，设备制造厂要加强内部管理，不断提高设备制造工艺水平，严把质量关，及时发现不合格的产品。设备用户可以在设备制造期间对其进行监制，保证设备质量。
3.7.2改善设备的安装工艺
设备的安装工艺对其安全运行有非常重要的作用，因此要保证设备的安装工艺。首先，在设备安装前，要对现场进行清理和检查，用化学制品对油管道进行清洗。其次，在设备安装过程中，要注意安装的工艺。好的工艺能够使设备安全运行，工艺较差会使设备运行出现问题。特别是油系统的安装工艺要求比较高，如油箱内壁的清洁、油管道的焊接、其他设备的安装等，它们在安装过程中都有一定的标准，要严格执行这些标准，不能出现偷工减料的情况。最后，安装结束后，要将设备进行彻底的清理。同时在安装的整个过程中，要有专门的人员进行监督，并进行多级检查。
3.7.3采用先进的技术措施，并加强油务监督
为了保证汽轮机的油系统尽量不发生故障，应该不断采用先进的技术对油系统进行维护，同时还要加强油务监督。在油系统投运前，为了保证油质，要对油循环系统进行细致的冲洗和过滤，因此就需要采用先进的技术措施。在油循环时，可以根据油系统的设备分布进行分段循环；可以在油系统中安装滤网，将油中的颗粒物过滤出来；不断升降油温和击打管道，使油的冲洗效果更好；对油系统进行检修，强化检修工艺，并加强运行维护。
4、结语
综上所述，汽轮机油污染是火力发电厂运行中的一大威胁，为了确保机组稳定运行，应灵活运用重力分离法、高速离心过滤法、吸附法、过滤法、真空法、聚结分离法等油净化方法来消除油液污染，提高汽轮机油品质，实现机组的“稳发满发”。
参考文献：
［1］折义，郭颀．汽轮机油系统故障分析及对策［Ｊ］．中国新技术新产品，２０１１（３）：１７７
［2］徐国荣，倪永明．汽轮机油系统故障分析及预防措施［Ｊ］．浙江冶金，２０１２（３）：４～６
论文作者:毛秀虎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/23
标签：汽轮论文; 机油论文; 聚结论文; 设备论文; 杂质论文; 水分论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第21期论文;