汽機潤滑油系統(tǒng)油質(zhì)變化對系統(tǒng)影響分析

摘 要：本文主要介紹了汽輪發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)的系統(tǒng)流程及運行工況，重點分析了汽輪機潤滑油系統(tǒng)油質(zhì)變化對汽輪機的影響，并提出了緩解各不利影響下的建議采取措施，希望能對該系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有所幫助。

關(guān)鍵詞：潤滑油；系統(tǒng)；油質(zhì)；運行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.001

汽輪發(fā)電機潤滑油系統(tǒng)用于連續(xù)向汽輪機、發(fā)電機和勵磁機的軸承和汽輪機的盤車裝置，以及汽輪發(fā)電機的頂軸油系統(tǒng)供給足夠純度、溫度、壓力符合要求的潤滑油，以及對潤滑油進行存儲、凈化、除氣和冷卻，保證汽輪發(fā)電機系統(tǒng)在啟動、沖轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)、帶負荷、停運和冷卻工況下的運行。

1 潤滑油系統(tǒng)工作流程簡述

以某電站汽輪機發(fā)電機組為例，潤滑油工質(zhì)的循環(huán)流程：在系統(tǒng)正常運行期間，電動泵從主油箱中抽取工質(zhì)油。工質(zhì)油在潤滑油泵的驅(qū)動作用下經(jīng)過油冷卻器后，然后匯集到供油集管。工質(zhì)油從供油集管接著進入潤滑油配油集管，并且沿的配油支管進入汽輪機、發(fā)電機和勵磁機各軸承的應(yīng)急油箱以及汽輪機盤車裝置的應(yīng)急油箱，最后工質(zhì)油進入汽輪機、發(fā)電機和勵磁機各軸承的軸瓦，潤滑并冷卻軸承。此過程中，汽輪機潤滑油系統(tǒng)在各軸承上建立起一層油膜，避免了軸與軸承的直接接觸而造成軸以及軸承的磨損，并帶走軸及軸承的熱量，從而保證汽輪機的正?？煽窟\行。

2 潤滑油油質(zhì)的選擇

根據(jù)上述描述可知，為滿足汽輪發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，至少需要具備以下三條：提供滿足系統(tǒng)要求的油質(zhì)；提供滿足系統(tǒng)要求的油溫；提供滿足系統(tǒng)要求的油壓。下面重點分析油質(zhì)對系統(tǒng)運行帶來的影響：

首先，必須選擇一種合適的工質(zhì)油。為了滿足系統(tǒng)高壓高溫高穩(wěn)定性的要求，抗燃油比較合適。抗燃油外觀透明均勻，無沉淀物，新油略成淡黃色，其優(yōu)點主要為：

（1）閃點高，通常大于240℃，自燃點遠大于透平油，一般高達600℃左右。（2）抗燃油還具有低的揮發(fā)性和很好的潤滑性，并且具有優(yōu)良的抗磨性能。

抗燃油的以上優(yōu)點，使其更好地滿足高參數(shù)、大容量機組的需要，保證機組的安全和經(jīng)濟運行。但是抗燃油也有其缺點：

（1）抗燃油的相對密度大于1，一般為1.11～1.17，由于其密度大，因而使進入管道中水分或者其它的污染物懸浮在液面而在系統(tǒng)中循環(huán)，不易分出，因此容易造成某些部件堵塞與磨損；（2）密封用非金屬材料有一定的選擇性，如選用不合適的材料將會發(fā)生溶漲、腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致液體泄漏；（3）磷酸酯抗燃油和所有的酯類一樣，在一定的條件下能水解生成腐蝕性的有機酸，析出沉淀物；（4） 油具有微毒性，油煙及燃燒產(chǎn)物有刺激性，產(chǎn)生一定的P2O3；（5）價格相對透平油偏高。

3 潤滑油油質(zhì)變差對系統(tǒng)運行影響分析及應(yīng)對措施

隨著運行周期的增加，汽輪發(fā)電機組潤滑油油質(zhì)將變差，一般有兩方面的因素，機械雜質(zhì)和水分。先來分析一下油中含有雜質(zhì)的來源以及對汽輪機運行的危害：

機械雜質(zhì)的來源可能有：

（1）首次安裝調(diào)試或者大修后系統(tǒng)未沖洗安凈；（2）運輸安裝或者運行中密封不好，異物進入；（3）雜質(zhì)隨著油加入系統(tǒng)內(nèi)；（4）系統(tǒng)部件在運行中被磨損，一些填料、密封材料被溶解，脫落混入油中。

機械雜質(zhì)的危害：

（1）軸瓦及軸頸損傷。當機械雜質(zhì)隨沒進入軸承時，因軸瓦合金較軟，會磨損軸承合金，使軸承表面形成槽溝，也會嵌入軸承合金中繼續(xù)磨損軸頸，使軸頸拉毛，這都將影響油膜及軸承正常工作，同時會引起慰問過熱造成油被氧化產(chǎn)生積炭，甚至引起燒瓦咬軸事故。

（2） 縮短油的使用壽命。金屬雜質(zhì)對油的氧化起催化作用，會加速油的氧化，使油加速老化，縮短油的使用壽命。

為了應(yīng)對以上可能出現(xiàn)的問題，保證潤滑油系統(tǒng)油質(zhì)，系統(tǒng)可以考慮增設(shè)以下設(shè)備：

（1）加裝油箱過濾網(wǎng)：在油箱內(nèi)設(shè)置過濾網(wǎng)，使回到油箱的污油凈化后提供給潤滑油泵。

（2）加裝精處理過濾器：其中裝載的過濾材料可深度凈化來自工作油泵壓力集管的工質(zhì)油以及在汽輪機停運期間通過濾油泵深度凈化主油箱中的工質(zhì)油。

（3）增加了油沖洗管道。除了優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)備外，還可以通過增加了油沖洗管道，以便于在維修后首次投用系統(tǒng)前進行徹底的沖洗。此法優(yōu)點是沖洗流量大，效果好，時間短，恢復(fù)系統(tǒng)正常運行快。具體方案：在軸承箱增加沖洗接口，利用軟管連接軸承油箱進口和新增沖洗接口，達到?jīng)_洗軸承箱目的。

再來分析一下油含有水分的危害：

當水混入油中，小的水滴混在油中，又因油有一定的粘性，故水不易借重力沉淀分出。當油中水分較多時，則油會呈乳白色，稱油被乳化。當油中出現(xiàn)游離水，會加速金屬的氧化生銹和腐蝕。另外潤滑油中含水將會降低潤滑效果，嚴重時將破壞油膜的形成，使汽機產(chǎn)生較大的振動，并有可能燒壞軸承。

油中進水的原因可能有：

（1）軸封漏氣。由于座和汽缸的外軸封相鄰，當軸封處有汽漏出時，會進入呈微負壓的軸承箱，使油中進水。因此運行期間應(yīng)控制好軸封系統(tǒng)的壓力，防止蒸汽外漏，同時在現(xiàn)場巡視時應(yīng)該注意觀察軸封處是否有蒸汽漏出。

（2）軸承座內(nèi)負壓過高。此時軸封漏出的蒸汽更易被吸入軸承箱內(nèi)，使油中帶水。

（3）油冷器泄漏。油冷器的泄漏也有可能導(dǎo)致油中帶水分。

為了防止油中水分的增加，可以考慮以下措施：

（1）設(shè)置防爆風(fēng)機：從軸承應(yīng)急油箱和主油箱抽氣向大氣排放，用以除去油煙以及進入系統(tǒng)的水氣，使得軸承應(yīng)急油箱和主油箱內(nèi)保持負壓。

（2）設(shè)置濾油機，在系統(tǒng)油質(zhì)變差則立即投入濾油機過濾，保證系統(tǒng)運行。

綜上所述，潤滑油系統(tǒng)的系統(tǒng)油質(zhì)與汽輪機發(fā)電機組的安全運行息息相關(guān)，任何油質(zhì)的變化都會影響到系統(tǒng)的運行，故在機組運行期間應(yīng)該仔細監(jiān)視潤滑油油質(zhì)的參數(shù)變化，并且注意變化趨勢，及時投入相應(yīng)凈化設(shè)備，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

作者簡介：鄧樂斌（1984-），男，江蘇連云港人，本科，工程師，研究方向：電廠運行。