汽轮机油中异样杂质的成份与形成原因分析
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汽轮机油系统常见问题及处理措施分析摘要:在我国能源生产过程中,电能的生产主要由火力发电厂完成。
在发电过程中,使用蒸汽轮机可以将蒸汽能转换为机械能。
其油系统主要包括液压油和润滑油系统。
系统的稳定运行是汽轮机安全运行的重要保证。
然而,由于油系统的频繁故障,该装置被切断、烧毁和报废。
因此,应做好油系统维护工作,降低运行中的故障概率,确保汽轮机的运行安全和电厂的效益。
关键词:汽轮机油系统;问题;处理措施1润滑油系统常见问题分析及处理措施1.1润滑油温度异常升高汽轮机运行时,需要控制润滑油温度。
在具体的运行过程中,受润滑油温度影响的故障也非常频繁。
润滑油系统温度高的原因很多,与润滑油的功能密切相关。
润滑油的主要作用是润滑轴承,同时降低轴承温度。
如果汽轮机运行时温度过高,油膜承载能力将直接降低,高温润滑油将与轴承表面发生干摩擦,造成设备损坏。
如果长时间运行,会再次摩擦,减少油量,影响设备运行。
这些问题的主要原因是机油冷却器中的污渍和管道堵塞。
如果设计不符合标准,则总面积不足,油冷却器排出的气体不能及时冷却。
汽轮机油冷却器故障是一种常见故障,应及时发现并解决,以充分保证设备的安全稳定运行。
一般来说,常见故障是冷油器使用不规范,高温回油未及时冷却。
设备在长期运行过程中会产生污垢,导致管道结垢堵塞,影响设备制冷效果。
设备受热面越小,润滑油温度越高。
冷却循环水的温度不是自动设计的,通常不能满足运行中的制冷需要。
异常油温故障对季节敏感,特别是夏季室外温度较高时,制冷效果较弱。
1.2润滑油压力汽轮机是否正常运行直接关系到润滑油压力。
因此,必须全面有效地控制润滑油压,确保润滑油压合理。
一般来说,润滑油压力的设定需要与汽轮发电机组的主要参数保持一致,以维持系统的正常运行。
如果润滑油压过低,无法支持系统运行,则无法在轴颈和轴瓦之间建立油膜。
当部件运行时,会产生干摩擦并损坏部件。
如果润滑油油压过高,则会发生漏油,有设备起火的危险。
浅谈汽轮机油的劣化原因及其维护作者:王彩霞来源:《科学导报·学术》2020年第47期一、前言汽轮机的润滑系统的作用是向汽轮机、发电机组的轴承、轴颈提供充足合格的润滑油,为汽轮机调节保安系统提供控制汽门的动力。
汽轮机油在汽轮机组中主要起润滑、散热冷却、调速作用。
因此汽轮机润滑油性能指标的变化趋势对机组的安全稳定运行起着至关重要的作用,随着机组运行周期的增长,润滑油品的质量也在不断发生变化,因此通过研究润滑油质随着机组运行时间的各项质量指标的变化趋势,及时发现设备运行中的异常,并且采取相应措施,确保保证机组的正常运行,是十分必要的。
二、汽轮机润滑油的分类及其正常运行期间指标控制1、汽轮机润滑油的分类汽轮机油是由深度精制的基础油,并加抗氧剂和防锈剂等调合而成的。
它是以40℃运动粘度中心值将油分为32、46、68和100等四个牌号。
其中32号汽轮机油适用于3000r/min及以上的汽轮机组和1000r/min以上的水輪机组;46号汽轮机油适用于3000r/min以下至2000r/min 汽轮机组和1000r/min以下的水轮机组。
2、正常运行期间汽轮机油质量标准及机组运行润滑油数据下表1和表2三、数据分析及防油质劣化的原因分析1、数据分析通过对以上历年的数据进行分析,润滑油的水分、颗粒度、运动粘度、液相锈蚀、闪点这些指标随着机组运行年限的增长无显著变化;酸值、破乳化度、旋转氧弹、起泡性试验指标随着运行年限的增加,油质指标出现显著劣化趋势。
2、防油质劣化的原因(1)温度(热)温度对油质氧化速率的影响非常大。
一般温度在60℃以上时,温度每增加10℃,氧化速率就会加倍。
(2)杂质杂质有:水分、金属和颗粒物质,水分可引起润滑系统的腐蚀,促进油的老化速度,形成乳化和老化物质,老化产物形成后又进一步促进油的老化,形成恶性循环。
金属和颗粒杂质:影响汽轮机油的乳化性能和分离空气的能力,金属颗粒对油的老化有催化作用,加速油的老化速度。
汽轮机润滑油系统的常见故障和原因探究
汽轮机润滑油系统是保证汽轮机正常运行的重要组成部分,其油泵、油滤器、冷却器、油箱等各个组件的正常运行对汽轮机的正常工作起着关键的作用。
由于各种原因,汽轮机
润滑油系统可能会发生故障,影响汽轮机的性能和寿命。
下面将对常见的汽轮机润滑油系
统故障及其原因进行探究。
1. 油泵故障:油泵是将润滑油送往汽轮机各个部位的重要设备,如果油泵出现故障,会导致润滑油无法正常供给到各个部位,从而导致汽轮机运行不正常甚至停机。
油泵故障
的原因可以包括油泵轴承磨损、泵体内部积垢、油泵轴承润滑不良等。
2. 油滤器堵塞:油滤器是用于过滤润滑油中的杂质和污染物的重要设备,如果油滤
器堵塞,会导致润滑油中的杂质无法被有效过滤,进而会进入到汽轮机各个部位,加剧摩
擦和磨损,影响汽轮机的正常运行。
油滤器堵塞的原因可以包括长时间未更换油滤器、润
滑油中的杂质过多等。
3. 冷却器故障:冷却器是用于冷却润滑油的设备,如果冷却器故障,会导致润滑油
过热,降低润滑效果,进而影响汽轮机的正常运行。
冷却器故障的原因可以包括冷却水供
应不足、冷却器管道堵塞等。
4. 油箱油位异常:油箱是储存润滑油的地方,油位异常可能导致润滑油的供给不足
或者过多,进而影响汽轮机的正常运行。
油箱油位异常的原因可以包括油泵进气过多、润
滑油泄漏等。
5. 润滑油质量下降:润滑油长时间使用或者受到外界杂质的污染会导致其质量下降,影响其润滑性能,从而影响汽轮机的正常运行。
润滑油质量下降的原因可以包括长时间未
更换润滑油、润滑油受到杂质污染等。
汽轮机油透平油真空滤油机运行中可能显现的异常情况情况一、前言汽轮机油透平油用于汽轮机发电厂,是发电厂特别紧要的机械设备。
汽轮机油的泵送方式是采纳油透平泵将油透平进行压缩,使油透平达到所需压力。
在油透平的运行中,其减振和降噪等功效也是特别紧要的。
因此,在汽轮机油透平的运行中,需要使用真空滤油机,对油透平进行过滤。
但是,在运行中,可能会显现一些异常情况,需要适时处理。
二、汽轮机油透平油真空滤油机的构成汽轮机油透平油真空滤油机由真空泵、过滤桶、过滤器等多个部分构成。
其重要原理是在过滤桶中通过真空泵吸取油透平,使其在过滤器中进行过滤,去除杂质。
被滤净的油透平再通过管道返回到油透平泵供油透平使用。
三、汽轮机油透平油真空滤油机运行中可能显现的异常情况1.真空泵工作不正常比如,真空泵寿命结束、真空泵中的密封件老化、真空泵变速器内部故障,这些情况将导致真空泵的工作不正常,无法正常吸取油透平,使得过滤无法达到合格要求。
2.过滤器堵塞由于油透平通过过滤器进行过滤,因此假如过滤器中的污染物集中,会导致过滤器堵塞。
假如过滤器堵塞,将会导致整个过滤系统的压力加添,从而影响油透平的过滤效果。
3.过滤桶内沉淀物过多假如由于过滤桶清洗不彻底,或由于使用了低效的清洗方式,导致过滤桶内沉淀物过多,也会影响油透平的过滤效果。
4.滤芯显现松动在使用滤芯的过程中,可能会显现滤芯松动的现象,导致油透平的过滤失败,还可能导致滤芯分裂,进一步污染油透平。
5.过滤装置密封失效假如过滤装置的密封失效,将导致油透平被空气污染,使油透平过滤效果降低。
6.其他异常情况还存在一些其他情况,比如油透平泵设备本身故障、过滤桶密封失效、油透平质量问题等等,都有可能导致汽轮机油透平油真空滤油机运行中显现异常情况。
四、处理方式处理异常情况的方式重要有以下几种:1.对真空泵进行检查和维护,检查密封件是否老化,检查变速器是否存在故障等。
2.适时清理并更换过滤器,确保过滤器正常工作。
汽轮机油分析报告一、背景介绍汽轮机油,是指用于汽轮机等热能转换设备的润滑油,其主要功能是减少摩擦和磨损,冷却和清洁润滑部件。
本次分析报告对公司使用的汽轮机油进行了详细的分析和评估。
二、分析方法1.外观观察:对汽轮机油的外观、颜色、透明度等进行评估。
2.粘度测试:通过粘度测试来评估汽轮机油的黏度,以确定其润滑性能。
3.酸值测试:测试汽轮机油中酸性物质的含量,以判断其腐蚀性。
4.残炭含量测试:测试汽轮机油中的残炭含量,从而评估其清洁性能。
5.水分含量测试:测试汽轮机油中的水分含量,以判断其抗乳化性。
三、分析结果1.外观观察:汽轮机油呈现浅黄色,透明度良好,无明显悬浮物,整体外观良好。
2. 粘度测试:经过粘度测试,确定汽轮机油的运动黏度为XX mm²/s,符合标准要求,表明其具有良好的润滑性能。
3. 酸值测试:汽轮机油的酸值为XX mgKOH/g,低于标准限值,表示其具有较低的腐蚀性,能够保护设备免受腐蚀的侵害。
4. 残炭含量测试:汽轮机油的残炭含量为XX mg,低于标准限值,说明其具有较好的清洁性能,能够有效清除发动机内的杂质。
5.水分含量测试:汽轮机油的水分含量为XX%,低于标准限值,表明其抗乳化性能良好,能够有效防止油和水的混合。
四、结论与建议根据上述分析结果,可以得出以下结论:1.汽轮机油的外观、颜色、透明度等指标良好,符合标准要求。
2.汽轮机油的粘度、酸值、残炭含量和水分含量等指标均符合标准要求,说明其具有良好的润滑性能、腐蚀性、清洁性和抗乳化性能。
3.汽轮机油在使用过程中表现出较高的性能稳定性,能够有效保护设备免受磨损和腐蚀的侵害。
基于以上结论,提出以下建议:1.继续使用该款汽轮机油,并进行定期检测和维护,以确保其性能稳定。
2.定期更换汽轮机油,并注意油品的品质和型号的匹配,以保证设备的正常运行。
3.在使用过程中注意监测油品的运动黏度和水分含量,及时对油品进行处理和更换。
[1]XX标准[2]XX手册以上为对公司使用的汽轮机油进行的分析报告,旨在提供给公司对油品性能的评估和改进方向的参考。
汽轮机润滑油系统的常见故障和原因探究汽轮机润滑油系统是汽轮机正常运行所必需的重要部分,它主要起到润滑、冷却和密封的作用。
然而,在长期的使用过程中,汽轮机润滑油系统可能会出现各种故障,下面将对常见故障及其原因进行探究。
1. 油泵故障:润滑油泵是汽轮机润滑油系统中最重要的设备之一,其主要功能是供给润滑油给各润滑部位。
常见的油泵故障包括泵轴断裂、泵轴磨损、泄漏和堵塞等。
这些故障的原因可能是油泵的设计不合理、使用时间过长导致磨损、外部杂质进入等。
2. 油箱污染:油箱是储存润滑油的地方,如果油箱内部存在污垢或杂质,会导致润滑油受污染,从而影响润滑效果和系统正常运行。
油箱污染的原因主要有油品污染、油路不通畅、油箱密封不严等。
3. 油温过高:润滑油温度的升高会导致油品的粘度下降,进而影响其润滑效果。
油温过高的原因可能是进气温度过高、冷却系统故障、润滑油泵输送不足等。
4. 油品老化:长期使用的润滑油会因为含有的添加剂逐渐损耗而老化,老化的润滑油无法起到良好的润滑效果,容易产生磨损和摩擦。
油品老化的原因包括使用时间过长、高温环境下的氧化、酸性物质和金属离子等的存在。
5. 润滑油泄漏:润滑油泄漏是一种常见的故障,会导致润滑油减少,进而影响润滑效果和系统正常运行。
润滑油泄漏的原因可能是密封圈老化、安装不当、松动螺栓和管道破损等。
6. 油品过滤不良:油品中存在的杂质和颗粒会加速润滑部件的磨损,因此在润滑油系统中设置过滤器是必要的。
然而,当过滤器的过滤效果不好时,会导致杂质和颗粒进入润滑系统,从而引发故障。
过滤不良的原因可能是过滤器损坏、堵塞或选用的过滤精度不合适等。
综上所述,汽轮机润滑油系统的常见故障包括油泵故障、油箱污染、油温过高、油品老化、润滑油泄漏和油品过滤不良等。
这些故障的原因多种多样,包括设备使用时间过长、油品质量不合格、外界环境因素等,因此,在使用过程中需要进行定期检查和维护,确保润滑油系统的正常运行。
试论汽轮机润滑油系统的常见故障特征与原因发布时间:2021-05-08T03:16:21.910Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第1期作者:任辉[导读] 汽轮机油也叫透平油,主要用于蒸汽轮机、燃气轮机和水轮机组等设备。
陕西能源电力运营有限公司陕西省西安市 710005摘要:随着我国电网的不断扩展与快速发展,电厂对汽轮机润滑油系统的整体性能提出了更高的质量要求,如果润滑油系统出现问题,则整机就会产生故障,汽轮机运行时,对油质量、温度、油压均需要全面进行控制,实现机组的稳定运转。
要想全面做好整体控制,就要在设备运行时对润滑油系统盘车、启动等运行过程进行润滑油系统调整,保证为各部件提供充足的润滑油,机组运行是一个复杂的过程,需要全面做好油压控制,确保在合理区间内。
关键词:汽轮机;润滑油系统;常见故障;特征;原因1汽轮机润滑油系统概述汽轮机油也叫透平油,主要用于蒸汽轮机、燃气轮机和水轮机组等设备。
根据润滑系统的工作特点和使用环境,汽轮机油应具备以下性能:(1)具有优良的防锈防腐性;(2)要具有良好的破乳化性;(3)应具有优异的氧化安定性及热安定性;(4)应具有优良的抗泡性能;(5)具有适当的黏度和优良的黏温性。
汽轮机油在发展过程中,标准制定时越来越全面兼顾了以上要求,产品质量也随之不断提高。
汽轮机润滑油系统的主要任务就是向汽轮机组的各个轴承(包括支撑轴承、推力轴承)、联轴器以及盘车装置等提供合格的润滑油。
在汽轮机组静止状态时,投入顶轴油,在每个轴颈底部建立油膜并托起轴颈,使盘车顺利盘动转子;机组正常运行时,润滑油在轴承中要形成稳定的油膜,以维持转子的良好旋转;同时由于转子的热传导、热量会通过摩擦等产生,需要一部分润滑油来进行换热。
另外润滑油还为保安部套、顶轴油系统提供稳定可靠的油源,还可以作为发电机密封油的辅助供油系统。
正常运行时,润滑油系统所用油主要是通过主油泵以及注油器来保证,首先主油泵把出口压力油注入主油箱中,之后分为二路。
论文题目:汽轮机油系统故障引发机组异常运行原因分析及处理办法学科(专业):热能与动力工程申请人:指导教师:摘要汽轮机是电力系统中重要的组成部分,汽轮机组的安全运行对保证电力系统的正常工作起着决定性的作用。
随着电力行业的发展,装机容量越来越高,在国内,单机600 MW以上的机组已不再少见,大型机组的安全运行,对电力系统具有举足轻重的影响。
汽轮机设备损坏,是电力系统五大恶性事故(即全厂停电,大面积停电,主要设备损坏,火灾,人身伤亡)之一。
汽轮机设备一旦发生重大损坏事故,就需要相当长的检修时间才能恢复发电,所以要尽可能避免汽轮机组的异常导致的事故。
本篇论文就是从汽轮机油的性质出发,根据汽轮机油不同的性质找出汽轮机运行中因油质不良导致的各类问题,并加强对汽轮机油的油务监督,以及汽轮机油的维护,特别是油质、环境、安装工艺等方面,通过具体的油系统引发的故障,且根据汽轮机油的性质找出造成机组异常运行的原因,究其症结,对症实施,确保了汽轮机油系统的安全可靠运行,为大机组的安全健康运转提供保障。
关键词:汽轮机;汽轮机油系统;调节保安系统;实际应用论文类型:应用研究目录摘要 (I)目录 (II)1.绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.2论文综述 (1)2.汽轮机油系统 (2)2.1润滑油系统 (2)2.2 顶轴油系统 (2)2.3 调节/安全油系统 (2)3.汽轮机油的性质 (3)3.1黏度 (3)3.2闪点 (3)3.3水分 (3)3.4破乳化时间 (4)3.5酸值 (4)3.6氧化安定性 (4)3.7水溶性酸 (5)3.8机械杂质 (5)3.9腐蚀 (5)3.10泡沫性和空气释放性 (5)4.汽轮机油油务监督和维护 (6)4.1运行中汽轮机油的质量标准要符合下表的规定: (6)4.2汽轮机油的常规检验周期和检验项目 (7)5.运行中汽轮机油的维护 (8)5.1补充油和混油规定 (8)5.2添加抗氧化剂 (8)5.3添加防锈剂 (8)5.4添加破乳化剂 (9)5.5运行油的连续再生 (9)5.6废油再生 (9)6.具体事故具体分析具体对策 (11)6.1故障现象及原因 (11)6.1.1油质不良造成的故障 (11)6.1.2 设备质量不良造成故障 (11)6.1.3设计时存在一定的缺陷 (11)6.1.4周围环境对油系统产生一定的影响 (11)6.1.5安装工艺不精,技术措施不完善 (12)6.1.6油系统失火 (12)7.对策和措施 (13)7.1对策 (13)7.1.1 严把设备质量关,确保设备安全运行 (13)7.1.2提高工艺水平,保证设备安装质量 (13)7.1.3完善技术措施,加强油务监督 (13)7.2防止油系统失火防火措施 (13)7.2.1管道的安装与设计 (13)7.2.2避离高温部分热源 (14)8.总结 (16)8.1结论 (16)8.2收获 (16)致谢................................................... 错误!未定义书签。
汽轮机润滑油系统的常见故障和原因探究【摘要】本文探究了汽轮机润滑油系统常见故障及原因。
润滑油污染、循环不畅、油泵故障、油路堵塞及油品质量问题是导致故障的主要原因。
为避免故障,需加强系统的维护保养、定期更换润滑油、保持系统清洁和良好工作状态。
通过这些措施,可以有效预防系统故障,确保汽轮机正常运行。
润滑油系统的正常运行对汽轮机性能至关重要。
通过本文的探究,对润滑油系统故障的原因及解决方法有了更深入的了解,有助于提升系统的可靠性和稳定性。
【关键词】汽轮机、润滑油系统、故障、原因、润滑油污染、润滑油循环、油泵故障、油路堵塞、油品质量、维护保养、更换润滑油、清洁、良好工作状态。
1. 引言1.1 汽轮机润滑油系统的重要性汽轮机润滑油系统是汽轮机稳定运行的关键,它的作用在于减少摩擦、减少磨损、冷却和密封。
润滑油在各个摩擦部位形成均匀的油膜,有效降低了部件之间的摩擦,减少了能量的损耗。
润滑油可以有效地减少机械部件之间的磨损,延长了部件的使用寿命。
润滑油还能够带走热量,起到冷却的作用,防止机器过热。
润滑油在部件之间形成的油膜还可以有效地起到密封的作用,防止介质的泄漏。
汽轮机润滑油系统的重要性不可忽视,它直接影响着汽轮机的运行效率和稳定性。
必须严格把握润滑油系统的管理,确保其正常运行。
在接下来的内容中,我们将深入探讨润滑油系统可能出现的故障和原因,以及如何加强润滑油系统的维护保养,确保汽轮机的正常运行。
1.2 研究目的研究目的是深入探究汽轮机润滑油系统常见故障的原因,以帮助工程师和操作人员更好地理解系统运行过程中可能出现的问题。
通过对润滑油污染、润滑油循环不畅、油泵故障、油路堵塞和油品质量问题等方面进行分析和总结,可以提高对润滑油系统故障的诊断和解决能力,减少系统维护和修理成本,确保系统稳定运行和延长设备寿命。
研究目的还在于引起相关工作人员的重视,促进润滑油系统维护保养工作的加强,推动润滑油系统的管理和运行水平的提升,从而提升设备运行效率,保证生产安全和生产质量。
电厂汽轮机油乳化的原因分析及处理对策摘要:汽轮机油又称为透平油,在汽轮机机组正常运行中,润滑油主要有密封、冷却和散热以及润滑等作用,运行中的机组轴封不严导致水、汽进入油系统中的隐患做不到绝对避免,汽、水进入油系统会导致润滑油中抗锈蚀剂、抗氧化剂损失,会造成润滑油加剧劣化,劣化产物多为环烷酸皂、胶质等,此类物质属于乳化剂,具有腐蚀性;加之润滑油的破乳化性能较弱,在强烈的搅拌、高温和流动条件下,润滑油发生乳化比较容易实现。
此状态下油品乳化具有破乳化时间不合格、外观和水分检测结果正常等特点。
油品发生乳化后,润滑、散热冷却的作用将有所下降,给运行的设备带来危害。
关键词:电厂;汽轮机油乳化;原因分析;处理前言汽轮机油在轴承与轴瓦之间形成一层油膜起到润滑的作用。
汽轮机油在其使用过程中常常不可避免地会混入水分。
抗乳化性能是评价汽轮机油抵抗与水形成乳化液的一项指标。
汽轮机油的抗乳化性能好时可以将混入其中的水分快速分离开,并可以通过主油箱底部阀门放出。
否则,油水无法分开,则在轴承的旋转搅拌下使之形成乳化液,无法使润滑油形成油膜。
在高速旋转下,会造成轴承温度快速升高,油品酸值增加,加速油品劣化,腐蚀轴承等部件。
因此,汽轮机油良好的抗乳化性能是保证汽轮机组能够安全稳定运行的重要指标。
通常在处理润滑油破乳化时间超出规范要求的指标时,最直接有效的方法就是进行润滑油更换,该方法需要停机处理,综合成本较高;另外是可以在机组无需停止运行的情况下,向润滑油系统注入抗乳化剂,达到使润滑油抗乳化性能得到提升的目的。
通过对润滑油全分析结果的判断,仅是抗乳化时间单个指标超限,可以通过补加抗乳化剂的方法,使润滑油的抗乳化性能得到改善。
1汽轮机油破乳化时间超标的危害润滑油通常由基础油、添加剂以及稠化剂3大类物质组成,基础油又涵盖矿物油、加氢油以及合成油3个类型,其中矿物油性价比较高,是采用物理蒸馏法从石油中提炼出来的产物,又称为矿物油,实际成产过程中,通过工艺控制可得到不同黏度级别,润滑性能优良的基础油,应用相对广泛。
收稿日期:2002-04-12 作者简介:廖冬梅(1975-),女,硕士研究生,助理工程师。于 萍(1963-),女,博士,副教授(通讯联系人)。
汽轮机油中异样杂质的成份与形成原因分析廖冬梅1,于 萍1,罗运柏1,陈志刚2,姚 琳1(1武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;2武汉中伟电力技术有限公司,武汉430072)摘要:对某电厂汽轮机油净化装置底部油中异样杂质用扫描电镜和红外光谱进行了成份分析,探讨了杂质的来源和形成原因,提出了改进的措施。关键词:汽轮机油;状态监测;污染物分析分类号:TE263.8 文献标识码:A 文章编号:1001-5884(2002)04-0220-02
ContaminantAnalysisofSteamTurbineOilinaPowerPlantLIAODong-mei1,YUPing1,LUOYun-bai1,CHENZh-igang2,YAOLin1(1CollegeofChemistryandMolecularSciences,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2WuhanZhongweiElectricPowerTechnologyCo.Ltd.,Wuhan430072)Abstract:Thecontaminationofsteamturbineoilinapowerplantwasanalyzedbyusingthescanningelectronmicroscopy(SEM)andinfraredspectroscopy(IR).Thesourceandcauseoftheimpuritywereidentified.Leakofoilcoolerisoneofthemajorcausesoffailureinlubricatingsystem.Someimprovementsweresuggested.Keywords:steamturbineoil;conditionmonitoring;contaminantanalysis
0 前 言汽轮机的润滑油系统是汽轮发电机组中一个十分重要的系统,油系统的清洁程度直接影响机组的安全、稳定与经济运行。引起汽轮机油油质劣化的主要原因通常是水份和金属微粒的污染[1-3]。某电厂汽轮机油的各项运行指标一直正常,于2001年10月突然发现4号机油净化装置底部有大量悬浮状物。为了提高油品性能和机组运行的可靠性,对汽轮机油中的异样物质进行了成份分析,探讨了可能的来源和形成原因。1 成份分析1.1 外观油样呈棕红色,其中悬浮大量黄褐色物质。1.2 油样的预处理1.2.1 除油将滤油纸放在固定于漏斗架上的玻璃漏斗中,烧杯中的油样沿玻璃棒流到滤油纸上。过滤时,倒入漏斗中的油样高度不得超过滤纸的3/4。用分析纯的四氯化碳(CCl4)将残留在烧杯中的油中不溶物冲洗到滤纸上,并用CCl4反复冲洗滤纸上的沉淀物,以彻底除油,直至滤油纸边缘颜色由黄色变为白色为止。这样,得到了除油后的沉积物。1.2.2 除水在HITACHI产的HUS-5GB型HighVacuumEvapora-tor中对除油后的沉积物进行真空干燥,真空度为0.2Torr,持续半个小时,得到附着在滤纸上干燥的油中不溶物。1.3 溶解试验分析经溶解试验分析,油中的不溶物不溶于油、四氯化碳、乙醚等有机溶剂,也不溶于水、碱、10%氢氧化钠等无机物,但溶于36%盐酸。滤纸上留下黄色痕迹,油中的不溶物可能含有铁盐。1.4 仪器分析1.4.1 扫描电镜能谱分析将安装有能谱仪的扫描电镜对块状试样或厚度在mm数量级以上的试样微区进行X射线能谱半定量分析,获得有关试样所含元素的种类信息,称为试样XEDS分析[4]。由于本试样不导电,电子束作用在试样表面上会聚集电荷,使试样充电,影响图象的质量。所以,我们必须预先在试样(525mm)表面上覆盖一层导电材料(如碳等)。采用HI-TACHI产的HUS-5GB型HighVacuumEvaporator进行真空蒸碳。喷涂过程中,试样要在真空钟罩内不断地以不同角度转动,以使碳原子在凹凸不平的试样表面形成均匀和连续的导电膜。扫描电镜能谱分析仪为EDAX公司产的PV9100型能谱仪,探头的能量分辨率为149Ev。扫描电镜为HITACHI产的X-650型,电子枪的加速电压U=25kV,入射电子束电流Ip=5@10-10A,工作距离W.D.=15mm。能谱分析结果列于表1。
第44卷第4期汽 轮 机 技 术Vol.44No.42002年8月TURBINETECHNOLOGYAug.2002 表1扫描电镜能谱分析结果元素名称FeSiCuAlSCa重量百分比/%46.9819.4212.689.447.094.40原子百分比/%34.8728.658.2714.509.174.55
图1 试样的扫描电镜图 试样的二次电子图像如图1所示。由图可见,试样为块状盐,有结晶。1.4.2 红外光谱分析取经过预处理的试样1mg于干净的玛瑙研钵中,在红外灯下研磨成细粉,加约100mg干燥后的KBr一起研磨,移入压片模中。使粉末分布均匀后,将模子放在油压机上,边抽真空,边加压,在6.4@103Pa的压力下,维持5分钟。放气泄压后,取出模子脱模,得一透明膜片。将膜片装在试样环上,用美国NICOLET公司170SXFT-IR红外光谱仪分析,得图2所示的红外光谱图。
图2 试样的红外光谱图在图2中,3424cm-1处的吸收对应羟基的特征吸收(COH),而2958cm-1,2927cm-1处的吸收分别对应CCH3和CCH2,1606cm-1和1435cm-1处的吸收对应羧酸盐(COOM)
的对称振动与不对称振动。结合图1所示的扫描电镜能谱分析结果,可推知1031cm-1对应于CSi-O,553cm-1附近的吸收对应CFe-O。综合以上两种仪器的分析结果,可推断油样中沉积物的主要成份为羧酸盐、硅酸盐、含羟基化合物和铁的氧化物,同时还含有较高含量的Fe、Cu、Si、Al等元素。
2 沉积物的来源分析 从以上沉积物的成份分析可知,油样中的沉积物不是油
中添加的防锈剂T746(十二烯基丁二酸)所引起。沉积物中硅酸盐的存在,说明有其它外界环境因素的影响。最大的可能是汽轮机油系统中有冷却水漏入,加之油品氧化产生酸性物质,如羧酸、羟基酸等。显然,油中水份在氧的作用下,会对金属特别是黑色金属部件产生锈蚀作用。若油中同时存在酸性产物特别是水溶性酸,更会加速其腐蚀作用,导致油中不溶物的生成。该类反应有以下通式:2M+O2+2H2O2M(OH)2
M(OH)2+2RCOOH(RCOO)2M+2H2O 以上两个反应式中M为二价金属,RCOOH为有机酸。汽轮机油中水份的存在会加速油质的老化及产生乳化。同时,还会与油中添加剂作用促使其分解,导致设备锈蚀。汽轮机油中含水,表明汽轮机端部汽封密封不严,蒸汽进入油系统,大气中湿气进入油箱、冷油器泄漏以及机组大修时蒸汽吹扫油管路残留水份所致。此外,油箱轴承箱上的排油烟(气)机及排气管不能及时排出存留在箱内的湿气也是油中存水的一个因素。汽轮机组运行中,水份能进入油系统主要有以下原因:一是汽轮机轴封系统工作不正常,导致轴封汽外冒。由于油系统是微负压,轴封汽从轴承油封处进入油系统,导致油中带水;二是由于冷油器泄漏,冷却水进入油系统后造成的油中带水。在一般情况下,正常运行机组油系统的水份主要来自轴封汽。轴封汽从轴承油封处进入油系统的主要原因是机组低负荷时,各轴封调节站的自动调节性能差;汽轮机轴封、轴承油封间隙偏大;汽轮机轴封处保温不当,使汽轮机轴封体与轴承油封体包在一起。另外,油箱排烟风机出力过大,使油箱、轴承室真空度过高,导致轴封汽被抽入油箱中。由于机组的轴封不严、汽封漏汽、润滑油质量差、轴承箱及油箱真空度达不到等诸多因素,是导致汽轮机油系统中进水的主要原因。同时,机组的安装、运行等环节没有达到设备清洁度要求,存在污物、杂质等也将影响汽轮机油的质量[4]。
3 消除油中带水的措施在正常运行的机组中,油中带水既是产生机械杂质的主要根源,又是油质乳化的主要诱因。所以,应采取相应的措施。3.1 提高设备运行可靠性预防和消除汽轮机油系统进水是防止汽轮机油乳化的重要措施。为此,首先要确保产品设计和制造质量,即汽封装置结构设计合理、零部件加工符合工艺标准、材质满足高温运行要求;其次,是在机组安装过程中应严格按质量标准组装,汽封在保证汽封片不与大轴磨擦的前提下尽量调小汽封间隙并且在运行中具有自动调整间隙的性能,机组大修中如发现汽封片缺损、断裂、倒伏以及失去自动调整间隙性能等缺陷,应予修整或更换;其三,对于已运行机组,确认是汽封结构设计不合理而造成汽封漏汽量大时,可在端部汽封的(下转第238页)
221第4期廖冬梅等:汽轮机油中异样杂质的成份与形成原因分析 展得很少。为了对新工人进行技术培训和考核,还可在上述工作基础上开发检修仿真与培训系统。该系统可以与电厂现有的运行仿真培训系统结合起来,构成一个比较全面的电厂培训体系。2.6 建立状态检修工作站。设备状态检修工作站主要用来接受状态监测系统传来的大量信息,对这些信息进行综合处理,提出设备状态报告、发展趋势和检修建议,自动生成机组状态报告,对所作出的结论根据需要加以解释。技术人员在对机组运行状况进行分析时,经常需要将多种被监测参数综合起来分析。例如将振动、油液分析、润滑油温、乌金温度、顶轴油压等参数综合在一起分析就可以对轴承状态有一个比较明确的了解。因此要求工作站必须具备一定的智能性,即能自动判定参数相互之间的关系,从人工智能的高度准确地判断设备的状态。当然在目前情况下工作站所作出的一切结论仍需要经过技术人员的验证。工作站可以放在电厂,也可以设在某个诊断中心,将相关技术人员集中起来进行分析。3 状态检修急需解决的任务我国电力系统技术和管理水平距离实现机组状态检修还有一定距离,但是我们应该朝着这一目标努力,逐步完善和提高监测、诊断技术,研制符合国情的状态监测系统。目前开展状态检修工作急需解决的一些问题包括:(1)完善状态检修管理制度。如电厂设备巡检和点检管理制度、电厂金属试验管理制度、电厂技术监督管理制度、电厂热力试验管理制度和各级人员管理制度等。(2)确定状态检修技术规范和标准,在此基础上制定状态检修作业指导书。(3)研究信息融合技术。状态检修系统里包含了大量数据,如何从这些数据中提取出反映系统状态的特征信息直接关系到状态检修系统对机组状态的判断。信息融合技术是一项新型技术,近十多年来得到迅猛发展。信息融合技术在状态检修领域里蕴涵着巨大的潜力,但是目前距离实际应用还有较大距离,需要人们花大力气去研究。(4)状态检修系统的智能化。状态检修系统绝不是数据的简单累加。状态检修系统要能模拟人的思维方式对机组运行状态作出判断。这就要求状态检修系统必须将人工智能技术有机地融合进来,提高状态检修系统地档次。这项工作需要状态检修开发人员、电厂相关领域技术人员、人工智能专家与计算机编程人员的紧密结合。