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技術(shù)文章

汽輪機(jī)油系統(tǒng)污染控制管理的必要性

更新更新時間:2011-10-18   點(diǎn)擊次數(shù):3779次

汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)的清潔程度是影響機(jī)組安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的的重要因素。引起油質(zhì)劣化的主要原因是水份和金屬微粒對其造成污染。同時,由于空氣的混入,加速了油液氧化,產(chǎn)生二次污染物。污染控制與管理應(yīng)貫徹于安裝、檢修、運(yùn)行3個環(huán)節(jié),加強(qiáng)全過程管理。應(yīng)控制油系統(tǒng)清潔度,對清潔度進(jìn)行監(jiān)測,并注重油液凈化。

    隨著300、600MW及以上大容量汽輪機(jī)組的相繼投產(chǎn),在電力生產(chǎn)過程中,對油質(zhì)清潔度要求相應(yīng)提高,清潔度狀況較以前已有較大改善。然而,在潤滑油系統(tǒng)污染控制技術(shù)、污染管理工作等方面,仍處于較低水平。合理有效地控制汽輪機(jī)油污染仍是汽輪機(jī)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面臨的一項重大技術(shù)問題。
    1、污染控制的意義
    潤滑油系統(tǒng)以透平油為工作介質(zhì),油質(zhì)性能的優(yōu)劣是影響機(jī)組安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。引起透平油劣化因素之一是水份和金屬微粒等污染物造成的污染。油中含有水份(游離水和溶解水)和高濃度的金屬微粒,除會帶來潤滑性能下降、銹蝕金屬表面、卡澀調(diào)速部套、劃傷軸承表面等共知的危害外,還會因水和金屬微粒污物共存,通過金屬顆粒的催化作用,加速油液的氧化變質(zhì),降低油液的壽命。研究資料表明,當(dāng)油中僅有金屬微?;蛩嬖跁r,對油液的氧化變質(zhì)影響不明顯。然而當(dāng)金屬和水同時存在時,氧化速度急劇加快,鐵顆粒使油液氧化速度加快10倍,銅顆粒使油液氧化速度加快30倍??刂朴鸵褐械乃莼蚪饘傥⒘T谝?guī)定范圍內(nèi),油液的使用壽命可延長3-5倍。
汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)中金屬微粒等固態(tài)污染物,主要為外界侵入和內(nèi)部生成2部分,水份源于機(jī)組汽封間隙的不合理,蒸汽泄漏到軸承室并凝結(jié)成水,混入透平油中。由于油液流循環(huán)速度較快,空氣易混入,所以油液與空氣接觸密切,從而加速了透平油氧化,產(chǎn)生有機(jī)酸、膠質(zhì)、油泥等二次污染物,影響抗乳化性能和酸值。油的酸價高,表明油被氧化的程度嚴(yán)重,腐蝕性較強(qiáng),如油中水分過高,就會導(dǎo)致油系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)部件腐蝕,并將產(chǎn)生鐵銹和雜質(zhì),還會產(chǎn)生不溶于水的油渣,使軸承潤滑條件惡化,冷油器傳熱效率降低,油溫升高;調(diào)速系統(tǒng)動作不靈、卡澀,產(chǎn)生擺動等不良后果。
    所以,為控制汽輪機(jī)油性能中水分和清潔度非常重要,防止二次污染物的產(chǎn)生、延長油液使用壽命、節(jié)能降耗減少運(yùn)行成本、保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,加強(qiáng)油系統(tǒng)的污染控制與管理,同樣是電廠生產(chǎn)管理中的一項重要工作內(nèi)容。
2污染控制現(xiàn)狀
    目前,對潤滑油系統(tǒng)污染控制重要性的認(rèn)識,往往停留在對過去200MW以下機(jī)組運(yùn)行管理水平的基礎(chǔ)上,忽視軸頸表面微量劃傷的危害,待劃痕發(fā)展到影響機(jī)組運(yùn)行的時候,再進(jìn)行換瓦和軸徑修復(fù)處理,經(jīng)濟(jì)損失重大。實(shí)際上300、600MW及以上大容量汽輪機(jī)組,由于軸系幾何參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)、力學(xué)特性的變化,對潤滑油膜的特性提出了更高要求,油膜對油質(zhì)的清潔度變得更加敏感。
    有關(guān)資料表明,近10年內(nèi),已有10多臺機(jī)組因油質(zhì)污染造成轉(zhuǎn)子軸頸劃傷,轉(zhuǎn)子返廠車削或進(jìn)行電刷鍍處理,一次處理費(fèi)用均在上百萬元,而且一般延誤工期2-3個月,進(jìn)行現(xiàn)場自理并換瓦的機(jī)組數(shù)量更多。在油系統(tǒng)污染控制和管理上仍存在的問題有:
(1) 沒有統(tǒng)一的油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或不嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),取樣化驗(yàn)欠規(guī)范,缺乏科學(xué)的油務(wù)監(jiān)督制度。
    (2) 不重視油系統(tǒng)自身的污染控制,僅在油液的過濾凈化上做工作,結(jié)果出現(xiàn)油質(zhì)達(dá)標(biāo)軸徑仍出現(xiàn)劃傷的現(xiàn)象。
3、污染控制與管理
    潤滑油系統(tǒng)污染控制與管理工作,應(yīng)認(rèn)真貫徹于安裝、檢修、運(yùn)行3個環(huán)節(jié)中,并加強(qiáng)全過程管理,某一環(huán)節(jié)失
控,就會造成系統(tǒng)的污染,后果則難以彌補(bǔ)。
    污染控制的直觀結(jié)果和*衡量標(biāo)準(zhǔn)是軸徑和軸瓦不出現(xiàn)劃傷,調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定,油液使用壽命較長。而油液的清
潔度是系統(tǒng)污染狀況的直接體現(xiàn)。
   污染控制與管理主要包括以下幾項內(nèi)容:
3.1控制油系統(tǒng)清潔度
    油系統(tǒng)清潔嚴(yán)格地說應(yīng)從主機(jī)設(shè)備監(jiān)造開始控制,設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場后應(yīng)進(jìn)行解體、檢查或清掃,系統(tǒng)油管的配制與
安裝嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行選材、安裝、檢驗(yàn)、油沖洗和油循環(huán)。過去,因輕視油系統(tǒng)在機(jī)組中的作用,安裝過程這個
環(huán)節(jié)失于管理,所以出現(xiàn)過試運(yùn)階段軸損傷的事故(或給今后運(yùn)行留下隱患),成為難以消除的污染源(如有的電廠
安裝時油管防腐質(zhì)量較低,雖然油質(zhì)達(dá)標(biāo),機(jī)組經(jīng)過幾年運(yùn)行,因回油管銹蝕給運(yùn)行過程污染控制增加了難度)。    機(jī)組大修時同樣應(yīng)重視油系統(tǒng)清潔度的控制,用完善的檢修工藝,保證油系統(tǒng)的清潔度。
目前,一些電廠采用運(yùn)行與檢修分離的體制,搞好油系統(tǒng)施工監(jiān)理工作,是控制油系統(tǒng)清潔度關(guān)鍵。不潔油系統(tǒng)對機(jī)組運(yùn)行的危害要經(jīng)過一段時間的運(yùn)行才會反映,所以油系統(tǒng)清潔度控制重點(diǎn)是通過安裝與檢修過程的環(huán)節(jié)控制,使系統(tǒng)內(nèi)的污染物含量,在其元件允許的污染耐受程度之內(nèi)。

3.2油系統(tǒng)清潔度的監(jiān)測
    新裝的大修機(jī)組投運(yùn)后,系統(tǒng)自身的清潔度就成為定數(shù)。但隨運(yùn)行時間的延長,系統(tǒng)內(nèi)又會出現(xiàn)新的污染物增量,其主要源于外部侵入和內(nèi)部生成2種途徑。油樣的變化是油系統(tǒng)清潔度的客觀反映。定期監(jiān)測油液的污染程度,有利于機(jī)組的安全運(yùn)行和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的清潔度控制。
    目前,油系統(tǒng)清潔度的日常監(jiān)督日益受到重視,但由于取樣方法、檢驗(yàn)手段、操作程序欠規(guī)范,所以檢測結(jié)果往往出現(xiàn)隨意性。另外,目前監(jiān)測目的僅用于指導(dǎo)油液的凈化。實(shí)際上,根據(jù)定期的油樣監(jiān)測,通過“時間污染度”曲線,可分析油系統(tǒng)清潔度的變化趨勢;通過污染物成分的分析,可確定污染物的來源,從而指導(dǎo)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)檢修,節(jié)省維護(hù)費(fèi)用,防止重大事故的發(fā)生。
3.3油液的凈化
    目前國內(nèi)很多電廠,在油系統(tǒng)污染中,金屬微粒污染問題,采用解決的辦法是加裝高強(qiáng)磁棒來吸浮油系統(tǒng)中所含的金屬顆粒(鐵、鈷、鎳、鉻)雜質(zhì),或者使用高精度油過濾裝置在線或定期對油品進(jìn)行凈化,以保證油品清潔度。此幾項實(shí)用的油液凈化方法,在實(shí)際操作運(yùn)行中起到了良好的效果,預(yù)防了汽輪機(jī)組軸徑和軸瓦劃傷問題,使調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定,油液使用壽命延長。搞好油系統(tǒng)的污染控制管理工作,是當(dāng)前一項重要任務(wù),它已經(jīng)引起我們專業(yè)人員特別關(guān)注。汽輪機(jī)油凈化裝置目前是油系統(tǒng)中技術(shù)zui可靠的能除金屬微粒污染和聚結(jié)破乳真空脫水的zui可取的凈化技術(shù)。但我們?nèi)匀煌扑]客戶應(yīng)根據(jù)不同的情況選用合適的凈化方法和設(shè)備,也需要加強(qiáng)潤滑油系統(tǒng)污染控制與日常監(jiān)管工作。


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