GE 9F級燃氣輪機透平油深度凈化分析與應用的探討

摘要：為了提高燃氣輪機運行的安全性，需要及時凈化清理透平油的膠質物，本文首先闡述了GE 9F級燃氣輪機透平油深度凈化的必要性，然后分析了去除GE 9F級燃氣輪機透平油膠質物的傳統方法與平衡電荷凈化技術，最后列舉了GE 9F級燃氣輪機透平油深度凈化應用實例，希望能夠為我國相關人員帶來一定的啟示，利用先進技術，提高燃氣輪機透平油深度凈化的能力和水平。

關鍵詞：燃氣輪機;透平油;深度凈化;平衡電荷凈化技術

引言：

在燃氣—蒸汽循環電廠的工作中，燃氣輪機是關鍵性設備，工作人員會通過觀察透平油的運行指標，判斷設備運行是否正常。如果透平油中出現一定的雜質就會為燃氣輪機的日常工作帶來一定的影響，所以工作人員需要定期進行透平油的深度凈化，下面筆者就以GE 9F級燃氣輪機為例，根據自身經驗與研究調查談一談燃氣輪機透平油深度凈化及其應用問題。

1.GE 9F級燃氣輪機透平油深度凈化的必要性

對GE 9F級燃氣輪機進行透平油深度凈化是非常重要且必要的，因為燃氣輪機一般會在超過1000℃的高溫下工作，這種情況下的油循環較快，在一定時期內會加速油脂老化，出現污染物、膠質物等。所形成的膠質物屬于高分子聚合物，其中一部分無法通過機械過濾出去，工作人員通常會用特殊的方法進行深度清潔凈化。如果這些物質不及時清理，會對燃氣輪機潤滑油系統帶來極為嚴重的影響。第一，會提升油品氧化速度，降低潤滑性能。第二，透平油中的顆粒物會與軸徑接觸，破壞金屬表面，會使發電機組軸承出現磨損，甚至造成調速系統堵塞。第三，透平油中的膠質物也會穿透主油箱的過濾網，使系統的高壓負荷增強，出現腐蝕現象，導致燃氣輪機設備無法安全運行，在嚴重時甚至會發生設備故障，甚至造成整機損壞，給工廠帶來極大損失。所以為了促進燃氣輪機安全合理的運行，需要對透平油進行深度凈化。

2.去除GE 9F級燃氣輪機透平油膠質物的方法

2.1傳統方法

去除GE 9F級燃氣輪機透平油膠質物的方法一般有兩種，第一種是較為傳統的方法。透平油潤滑系統在運行過程中會出現較小的彈性軟質物質，進而聚集形成膠質物，傳統的方法是進行膠質物的過濾，這種方法雖然有一定的凈化效果，但是只能過濾大于5μm以上的膠質物，而較小的污染物則無法清除^[1]。污染物堆積形成的膠質物一般會向金屬表面沉積，如果只靠潤滑油流動，也無法將其有效沖刷。工作人員還可以在修理燃氣輪機時打開油箱，重新換油或進行適當清理，這樣可以在短時間內可以減少系統內的膠質物，但是在一段時間以后，還會生成新的膠質物，所以這些傳統方法有一定的局限性，工作人員還需要依靠更先進的技術進行深度凈化。

2.2平衡電荷凈化技術

除了傳統方法以外，還有一種平衡電荷凈化技術也是較為有效的方法，這是目前世界上最先進凈化方法之一，主要是通過對微小顆粒物加載正、負靜電荷的方式，對膠質物進行過濾和去除^[2]。在具體進行操作前，要先準備由兩個電級組成的帶有兩個支流的混流器，之后將主機油箱中的流體送入混流器，當流體流過電級所在的絕緣管時，正電荷和與負電荷的電級會產生高壓電場，對流體進行噴射，這樣會使流體中的污染顆粒帶上電荷。在流體到達混流器末端時，帶有正負電荷顆粒物會相互聚集，變為體積更大的、電荷為零的顆粒物，這些大顆粒物會集中流向收集區，這就完成了初步處理的環節。對于流體中可能還剩余的凈電荷，其會與其他相反電荷或自由電荷結合到一起，逐漸消失殆盡。這種技術就是通過平衡電荷除去不可溶的顆粒物，打破透平油的平衡狀態，實現潤滑系統內部的膠質物清除的目的。

3.GE 9F級燃氣輪機透平油深度凈化應用實例

3.1故障現象及原因分析

下面筆者以某GE 9F級燃氣輪機的故障現象為例，來具體探討一下透平油深度凈化技術的應用。我國某燃氣熱電廠有兩臺GE 9F級燃氣輪機，在2016年，其中一臺燃氣輪機伺服閥被膠質物卡住，使天然氣流量發生波動，進而觸發自動警報系統，最終導致燃氣輪機意外跳閘。發生這一故障的根本原因就是由于透平油凈化不當導致的，當時燃氣輪機運行溫度為1200℃，透平油的溫度100℃，透平油在高溫下發生熱分解，出現了膠質物，隨著系統的運行，膠質物被帶入調速系統中，致使伺服閥堵塞。

3.2平衡電荷技術的應用分析

在燃氣熱電廠故障發生以后，電廠工作人員在燃氣輪機上安裝了平衡電荷集聚凈油系統，應用平衡電荷技術進行透平油深度凈化。工作人員進行透平油取樣測試，透平油清潔度為NAS1638 4 級，酸值在0.018～0.055范圍內，在進行深度凈化期間，發現泥膠質物數值逐漸變小，可見平衡電荷技術可以起到控制膠質物聚集的作用。此后，該燃氣熱電廠一直運用平衡電荷集聚凈油系統與GE 9F級燃氣輪機協同運行方式進行工作。在運行一年之后，工作人員再次對機組及進行鐵譜分析，據實驗報告顯示，油箱內壁管路和底部較為干凈，已經沒有膠質物的存在，而系統中也沒有其他顆粒物，設備磨損情況有所緩解，一直沒有出現設備閥門堵塞的故障現象。此外，工作人員將平衡電荷凈化系統的濾芯重新更換，有效的延長了軸瓦的使用壽命。

結束語：

綜上所述，在燃氣輪機的日常運行中，對燃氣輪機透平油進行深度凈化是十分重要的，除了傳統的方法之外，平衡電荷技術更是值得推薦的有效方法，相關工作人員都應該對燃氣輪機透平油凈化工作予以重視，在日常工作時，應用先進技術去除透平油中的膠質物，從而促進燃氣輪機安全平穩的運行。

參考文獻

[1]任連嶺，王德巖，龔燦錚.汽輪機油的現狀及發展趨勢[J].合成潤滑材料，2016，43（04）：14-16.

[2]夏延秋，趙小培，吳浩.燃氣輪機組潤滑分析[J].設備管理與維修，2016（04）：93-94.

作者簡介：丁鶴亮，988，上海松江，漢，助理工程師，大學本科，研究方向：電廠設備運行。