汽輪機運行中油質變差的原因分析及對策

白玉忠

【摘 要】汽輪機在運行過程中油質發(fā)生惡化，將直接對汽輪機的正常運行產(chǎn)生危害，也會影響到汽輪機使用壽命和安全運行。本文對運行中汽輪機油質變差的因素進行了分析，并從油的破乳化性能、抗氧化性能兩方面來探究提出了避免油質變差的對策。

【關鍵詞】汽輪機；油質變差；原因；對策

0.前言

汽輪機油質的好劣，對汽輪機設備的安全平穩(wěn)運行起著十分關鍵的因素。近年來，隨著全國各地百萬千瓦大容量汽輪發(fā)電機組的投產(chǎn)運行，對汽輪機用油品質提出了更高的要求，因其問題引發(fā)汽輪機故障的頻率也在日益增多。因此，為有效確保汽輪機安全可靠運行，降低生產(chǎn)經(jīng)濟成本，本文筆者結合自己的工作實踐經(jīng)驗，通過分析汽輪機運行中油質變差的客觀因素，對今后汽輪機在運行過程中，如何提高油系統(tǒng)內的用油品質提出了相應的對策措施。此專題的研究，對汽輪機設備延長使用壽命，降低電廠生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1.導致運行中汽輪機油質變差的客觀因素及分析查找

目前，我國電廠對汽輪機運行中油質進行的常規(guī)監(jiān)控，執(zhí)行標準主要是《電廠運行中汽輪機油質量標準》GB/T7596—2008，以及《電廠用運行礦物汽輪機油維護管理導則》GB/T14541—2005中的汽輪機油質量指標、檢驗周期進行監(jiān)控和維護。其中，監(jiān)控的項目指標包括：水分、酸值、外觀、閃點、泡沫特性、清潔度等。在通常情況下，只要汽輪機處于正常運行狀態(tài)，上述監(jiān)控的常規(guī)指標也都基本能保持在正常范圍內。那么，引發(fā)汽輪機油質變差的客觀因素是什么？通過生產(chǎn)實踐表明，一方面是產(chǎn)生于惡劣的使用環(huán)境。由于汽輪機油存在于汽輪機組潤滑油系統(tǒng)和調速系統(tǒng)中，因常受含水和金屬顆粒，以及高溫和有氧、攪動條件的影響，導致油品極易劣化，質量變差。另一方面產(chǎn)生于汽輪機油自身性能。由于目前國內熱電企業(yè)使用較多的是天然石油精加的礦物用油，即：碳氫混合結構的烴類物質。這類汽輪機油會隨汽輪機運行時間的遞增，油品性能逐步變壞，最后油質超標不能再繼續(xù)使用。由此看來，運行中汽輪機組油質，必須具有能迅速分離出潤滑系統(tǒng)水分，保護設備不被腐蝕的破乳化性能，以及在存有空氣環(huán)境及高溫下的抗氧化性能，才能保持系統(tǒng)內的用油質量符合標準要求。否則，隨著破乳化性能和抗氧化性能的超標弱化，將直接導致汽輪機組故障的發(fā)生。因此，確保汽輪機安全可靠運行，對汽輪機油質的監(jiān)控，重點還應放在這兩項性能指標的監(jiān)控上。

2.解決汽輪機油質變差的主要措施

針對汽輪機運行中油破乳化性能和抗氧化性能的超標弱化，意味著油質已劣化，需要采取何種補救措施，下面就圍繞這兩項指標性能，結合電廠對汽輪機運行中油質在這兩項性能指標的實例控制，作如下片面性探討。

2.1破乳化性能超標的解決方案

現(xiàn)象：B電廠于2011年初投運了兩臺汽輪機，運行1年后，汽輪機油破乳化時間已達到50min左右，但此時汽輪機油的水含量按《電廠運行中汽輪機油質量標準》GB/T7596—2008監(jiān)控標準，均小于50mq/kq，有較大富余度。因擔心影響到汽輪機的正常運行，逐步對其進行維護。

處理方法：針對上述現(xiàn)象，技術人員按照現(xiàn)行熱電企業(yè)執(zhí)行的監(jiān)控維護標準，即：正常運行的汽輪機油破乳化時間不大于30min，以確保水在潤滑油系統(tǒng)中能迅速分離，從而減輕過濾除水裝置負擔， 使汽輪機油水含量在短時間內恢復正常的技術指導思想，于是采用了兩種技術解決方法，一是對1號機組進行了部分置換入新油，對2號機組進行了補加破乳劑，結果從檢測兩臺運行中汽輪機油質量得知，汽輪機油的破乳化時間明顯縮短到30min內，汽輪機組平穩(wěn)運行。

結論：通過生產(chǎn)實踐表明，若汽輪機油破乳化時間超過30min，但油中水含量較低，說明油品并不會乳化。若其他各項性能指標也處于正常范圍內，則說明汽輪機油并未劣化，只需通過加入破乳劑或補加新油的方法，就能提高汽輪機油的抗乳化性能，延長其使用壽命。

2.2抗氧化性能的超標解決方案

現(xiàn)象1：A電廠的兩臺大容量高負荷汽輪機，由于在運行中軸封蒸汽泄漏嚴重，進入到潤滑油系統(tǒng)中，造成油系統(tǒng)進水，水含量增高，且檢測出T501抗氧化劑含量已低于運行汽輪機油的標準（不低于0.15%），出現(xiàn)預警。

處理方法：技術人員在油中添加了T501酚型抗氧劑，效果不是很理想，再加入了酚胺復合型抗氧劑，抗氧化劑含量還是低于運行汽輪機油規(guī)定的標準。通過請教汽輪機油供應商，在其指導下，采用旋轉氧彈法對汽輪機油的抗氧化性能進行了評價，結果是達標的。

結論：該故障的排除，讓我們吸取到的經(jīng)驗是，若抗氧化性能低于標準預警時，單純添加T501酚型抗氧劑的技術方案，已不能滿足汽輪機組的運行工況要求，故障現(xiàn)象也難以得到解決。因為T501酚型抗氧劑會在100℃以上分解失效，無法適用。同時要注意，如在汽輪機油中添加的是復合型抗氧劑，而酚型抗氧劑只加入少量甚至不加，則可能出現(xiàn)因T501酚型抗氧劑檢出量很低，誤判汽輪機油抗氧化性能。針對這一點，需要在汽輪機油供應商的指導下， 采用旋轉氧彈法，去評價汽輪機油的抗氧化性能。但添加復合型抗氧劑，對提高汽輪機油的高溫抗氧化性能，延長汽輪機使用壽命有著重要的意義。

現(xiàn)象2：C電廠一臺汽輪機組于2009年正式投入運行，2012年3月底，冷油器泄漏，造成機組油系統(tǒng)進水，取樣化驗發(fā)現(xiàn)油品酸值增加較快、油品液相銹蝕實驗不合格，隨即進行故障排除。

處理方法：因考慮不會在近段時間對該機組進行大修，但又擔心油品劣化加速對油膜的破壞和機體內金屬部件的腐蝕，進而增大摩擦導致軸承過熱引發(fā)故障。技術人員立即取樣化驗，檢測到油品酸值增加較快，采取了使用濾油器、投入凈油器措施處理，后停止處理，檢驗時發(fā)現(xiàn)汽輪機油相關指標具體的變化情況，見下表：

結論：由表所見，汽輪機油冷油器泄漏后，油品的酸值從新油的0.03mgKOH/g變化到0.28mgKOH/g，超過運行汽輪機油質量標準。投入凈油器處理后，酸值指標降低了，但并沒有達到運行汽輪機油質量標準。再使用濾油器處理后， 也未達到運行汽輪機油質量標準。2013年1月未經(jīng)處理，正常取樣化驗酸值仍高出運行汽輪機油質量標準。由此得出結果，汽輪機運行中油的酸值超標后，投入凈油器和使用濾油器處理，雖然有所改善油品的酸值、油品的液相銹蝕實驗，但不能從根本上解決問題，長時間運行，必將導致抗氧化性能減弱，因此，得尋找出另外適宜的徹底解決方案。

3.結語

綜上分析及解決方案得知，誘發(fā)汽輪機油質變差的因素較為復雜，要確保機組安全運行，防止故障發(fā)生，減少電廠的經(jīng)濟成本，做好油質差變的事先預控制工作尤為關鍵，這需要我們以高度的責任感，在生產(chǎn)實踐中不斷地摸索總結經(jīng)驗。 [科]

【參考文獻】

[1]孟玉嬋.我國運行汽輪機油的維護與監(jiān)督管理[J].潤滑油，2007，02.

[2]吳國林.淺析汽輪機油清潔度控制措施[J].中國高新技術企業(yè)，2010，27.

[3]沈國欽，李春生，單汝芬，宋開財.船用汽輪機油乳化對軸承使用的影響[J].艦船科學技術，2010，10.