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汽轮机油系统污染控制管理的必要性

发布时间:2011-10-18   点击次数:2411次

汽轮机润滑油系统的清洁程度是影响机组安全与经济运行的的重要因素。引起油质劣化的主要原因是水份和金属微粒对其造成污染。同时,由于空气的混入,加速了油液氧化,产生二次污染物。污染控制与管理应贯彻于安装、检修、运行3个环节,加强全过程管理。应控制油系统清洁度,对清洁度进行监测,并注重油液净化。

    随着300、600MW及以上大容量汽轮机组的相继投产,在电力生产过程中,对油质清洁度要求相应提高,清洁度状况较以前已有较大改善。然而,在润滑油系统污染控制技术、污染管理工作等方面,仍处于较低水平。合理有效地控制汽轮机油污染仍是汽轮机安全与经济运行面临的一项重大技术问题。
    1、污染控制的意义
    润滑油系统以透平油为工作介质,油质性能的优劣是影响机组安全与经济运行的重要因素。引起透平油劣化因素之一是水份和金属微粒等污染物造成的污染。油中含有水份(游离水和溶解水)和高浓度的金属微粒,除会带来润滑性能下降、锈蚀金属表面、卡涩调速部套、划伤轴承表面等共知的危害外,还会因水和金属微粒污物共存,通过金属颗粒的催化作用,加速油液的氧化变质,降低油液的寿命。研究资料表明,当油中仅有金属微粒或水存在时,对油液的氧化变质影响不明显。然而当金属和水同时存在时,氧化速度急剧加快,铁颗粒使油液氧化速度加快10倍,铜颗粒使油液氧化速度加快30倍。控制油液中的水份或金属微粒在规定范围内,油液的使用寿命可延长3-5倍。
汽轮机润滑油系统中金属微粒等固态污染物,主要为外界侵入和内部生成2部分,水份源于机组汽封间隙的不合理,蒸汽泄漏到轴承室并凝结成水,混入透平油中。由于油液流循环速度较快,空气易混入,所以油液与空气接触密切,从而加速了透平油氧化,产生有机酸、胶质、油泥等二次污染物,影响抗乳化性能和酸值。油的酸价高,表明油被氧化的程度严重,腐蚀性较强,如油中水分过高,就会导致油系统和调速系统部件腐蚀,并将产生铁锈和杂质,还会产生不溶于水的油渣,使轴承润滑条件恶化,冷油器传热效率降低,油温升高;调速系统动作不灵、卡涩,产生摆动等不良后果。
    所以,为控制汽轮机油性能中水分和清洁度非常重要,防止二次污染物的产生、延长油液使用寿命、节能降耗减少运行成本、保证机组安全经济运行,加强油系统的污染控制与管理,同样是电厂生产管理中的一项重要工作内容。
2污染控制现状
    目前,对润滑油系统污染控制重要性的认识,往往停留在对过去200MW以下机组运行管理水平的基础上,忽视轴颈表面微量划伤的危害,待划痕发展到影响机组运行的时候,再进行换瓦和轴径修复处理,经济损失重大。实际上300、600MW及以上大容量汽轮机组,由于轴系几何参数、运动参数、力学特性的变化,对润滑油膜的特性提出了更高要求,油膜对油质的清洁度变得更加敏感。
    有关资料表明,近10年内,已有10多台机组因油质污染造成转子轴颈划伤,转子返厂车削或进行电刷镀处理,一次处理费用均在上百万元,而且一般延误工期2-3个月,进行现场自理并换瓦的机组数量更多。在油系统污染控制和管理上仍存在的问题有:
(1) 没有统一的油质标准或不严格执行现行油质标准,取样化验欠规范,缺乏科学的油务监督制度。
    (2) 不重视油系统自身的污染控制,仅在油液的过滤净化上做工作,结果出现油质达标轴径仍出现划伤的现象。
3污染控制与管理
    润滑油系统污染控制与管理工作,应认真贯彻于安装、检修、运行3个环节中,并加强全过程管理,某一环节失
控,就会造成系统的污染,后果则难以弥补。
    污染控制的直观结果和zui佳衡量标准是轴径和轴瓦不出现划伤,调节系统稳定,油液使用寿命较长。而油液的清
洁度是系统污染状况的直接体现。
   污染控制与管理主要包括以下几项内容:
3.1控制油系统清洁度
    油系统清洁严格地说应从主机设备监造开始控制,设备到达现场后应进行解体、检查或清扫,系统油管的配制与
安装严格按工艺要求进行选材、安装、检验、油冲洗和油循环。过去,因轻视油系统在机组中的作用,安装过程这个
环节失于管理,所以出现过试运阶段轴损伤的事故(或给今后运行留下隐患),成为难以消除的污染源(如有的电厂
安装时油管防腐质量较低,虽然油质达标,机组经过几年运行,因回油管锈蚀给运行过程污染控制增加了难度)。    机组大修时同样应重视油系统清洁度的控制,用完善的检修工艺,保证油系统的清洁度。
目前,一些电厂采用运行与检修分离的体制,搞好油系统施工监理工作,是控制油系统清洁度关键。不洁油系统对机组运行的危害要经过一段时间的运行才会反映,所以油系统清洁度控制重点是通过安装与检修过程的环节控制,使系统内的污染物含量,在其元件允许的污染耐受程度之内。

3.2油系统清洁度的监测
    新装的大修机组投运后,系统自身的清洁度就成为定数。但随运行时间的延长,系统内又会出现新的污染物增量,其主要源于外部侵入和内部生成2种途径。油样的变化是油系统清洁度的客观反映。定期监测油液的污染程度,有利于机组的安全运行和进行经济有效的清洁度控制。
    目前,油系统清洁度的日常监督日益受到重视,但由于取样方法、检验手段、操作程序欠规范,所以检测结果往往出现随意性。另外,目前监测目的仅用于指导油液的净化。实际上,根据定期的油样监测,通过“时间污染度”曲线,可分析油系统清洁度的变化趋势;通过污染物成分的分析,可确定污染物的来源,从而指导进行预防性维护检修,节省维护费用,防止重大事故的发生。
3.3油液的净化
    目前国内很多电厂,在油系统污染中,金属微粒污染问题,采用解决的办法是加装高强磁棒来吸浮油系统中所含的金属颗粒(铁、钴、镍、铬)杂质,或者使用高精度油过滤装置在线或定期对油品进行净化,以保证油品清洁度。此几项实用的油液净化方法,在实际操作运行中起到了良好的效果,预防了汽轮机组轴径和轴瓦划伤问题,使调节系统稳定,油液使用寿命延长。搞好油系统的污染控制管理工作,是当前一项重要任务,它已经引起我们专业人员特别关注。汽轮机油净化装置目前是油系统中技术zui可靠的能除金属微粒污染和聚结破乳真空脱水的zui可取的净化技术。但我们仍然推荐客户应根据不同的情况选用合适的净化方法和设备,也需要加强润滑油系统污染控制与日常监管工作。


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