案例分析：汽輪機油乳化及處理措施－－引言

汽輪機油系統(tǒng)是用來向汽輪發(fā)電機組各軸承提供足夠的、高質(zhì)量的潤滑油和向調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供壓力油的,在機組盤車時向盤車裝置和頂軸裝置供油。因此,汽輪機油質(zhì)是影響汽輪機安全運行的一個重要指標(biāo)。如果機輪機油的破乳化度超標(biāo),且油中帶水,不能迅速分離出油和水,油質(zhì)乳化就會造成油系統(tǒng)腐蝕,機組部件發(fā)生銹蝕。同時,汽輪機油也將失去潤滑、散熱和調(diào)速的作用,嚴(yán)重地影響了機組安全運行。西夏熱電廠1號機組容量為200MW,主機用汽輪油使用32號防銹汽輪機油,機組啟動時,油中進水,油質(zhì)乳化,水分含量超標(biāo)。如不采取有效的措施,將會影響到機組的安全運行。為此,西夏熱電廠委托西安熱工研究院對此汽輪機油進行試驗,分析油質(zhì)狀況并提出解決措施。

1 試驗及結(jié)果分析

1.1 油質(zhì)分析試驗 為了了解該油的油質(zhì)狀況,按照GB 11120-89《L-TSA汽輪機油》對新油主要項目進行分析試驗,按照GB/T14541-2005《電廠用運行礦物汽輪機油維護管理導(dǎo)則》對運行油主要進行分析試驗,試驗結(jié)果分別見表1和表2。新油和運行油外觀見圖1。

備注:合格品酸值指標(biāo)為≤0.3mgKOH/g

備注:①黑色線條背景為參照物,如透明,則可透過油看見黑色線條,反之,則看不見。下同;②0-運行油 4-新油

從表1、表2的測試結(jié)果看出:新汽輪機油符合標(biāo)準(zhǔn)要求,運行汽輪機油水分高達41555mg/L。而從圖1可以看出:透過新汽輪機油,其背景黑色線條清晰可見,無法透過運行油看到黑色線條,說明運行汽輪機油外狀不透明,油呈乳化狀態(tài)。除外狀和水分外,運行油其它指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,同時新油和運行油的旋轉(zhuǎn)氧彈值均大于300min,說明只要采取有效的處理措施,降低水分,提高該油的抗乳化性能,此油就可以繼續(xù)使用。

1.2 再生油樣的分析試驗 針對運行油油質(zhì)分析結(jié)果,在試驗室對來樣進行小型的吸附再生處理。試驗過程及結(jié)果如下:

處理方法:將2%、4%及10%吸附劑加入加熱到60℃的油中攪拌40min,使吸附劑與油充分接觸,以便吸附完全,將油與吸附劑的混合物過濾分離后,對再生后油進行破乳化度試驗,同時測試做完破乳化度后油層水分,結(jié)果見表3。做完破乳化度后油層外觀見圖2。

備注:0-運行油樣 1-10%吸附劑再生的油 2-4%吸附劑再生的油 3-2%吸附劑再生的油

由表3和圖2可以看出:① 運行汽輪機油經(jīng)不同濃度吸附劑再生后,破乳化度明顯優(yōu)于新油標(biāo)準(zhǔn),其中10%吸附劑處理已經(jīng)達到0.8min;②隨吸附劑濃度增大,其處理效果越好;③運行油做完破乳化度后油層水分為4216

mg/L,吸附劑處理后,其水分含量下降,且呈現(xiàn)吸附劑濃度增大,水分降低的趨勢,④從做完破乳化度后油層外觀圖3可以看出:再生處理后油比原油透明,且吸附劑濃度越大,透明度越高。

2 采取的措施

以上試驗結(jié)果說明再生處理可以改善油質(zhì),同時說明再生處理可以提高油、水分離的能力，改善油的抗乳化性能,在現(xiàn)場使用了汽輪機油再生凈化設(shè)備對運行油進行在線再生處理。

該再生裝置無需人員值守,運行安全、可靠,其功能如下：

2.1 再生除膠功能:能保證油的酸值、破乳化度等項指標(biāo)長期符合運行油的質(zhì)量要求,同時使油的顏色降低到很低的色級,能將油中存在的膠質(zhì)、表面活性物質(zhì)除去,確保脫水功能長期正常運行。

2.2 脫水功能:通過膜脫水能夠脫出汽輪機油在運行過程中增加的水分,使油中水分符合運行油質(zhì)量要求。

2.3 凈化功能:經(jīng)過多級高精度的過濾器能濾除油中各種機械雜質(zhì),保證汽輪機油的顆粒度指標(biāo)達到運行油質(zhì)量要求。

現(xiàn)場油處理從2008年7月23日開始,共使用再生濾芯6套,2008年7月25 日從油箱底部取樣,水份為62mg/l,破乳化度已經(jīng)為11.6min,取得良好的處理效果。濾油期間油的水份和破乳化度變化見圖2和圖3。

處理合格后,對#1 機運行油添加了T501抗氧化劑(0.5%)和防銹劑(0.03%),并跟蹤觀察水份和破乳化度的變化。由圖2和圖3可以看出:處理合格后,油的水份穩(wěn)定在25-80mg/l之間,破乳化度均穩(wěn)定在4min—8min 之間。說明采用西安熱工研究院技術(shù)處理后汽輪機乳化油的酸值和破乳化度指標(biāo)得到明顯改善,超過了新油水平。

處理結(jié)束后,我們?nèi)�樣進行全分析試驗,結(jié)果見表4。由表4 可以看出:再生處理后,破乳化度、水份均優(yōu)于新油水平,其他各項指標(biāo)均合格。此外,油的抗氧化性能也得到很大提高。說明現(xiàn)場油處理取得了滿意的結(jié)果。

3 結(jié)論

3.1 通過試驗分析,西夏電廠新汽輪機油符合標(biāo)準(zhǔn)要求,運行汽輪機油不透明,水分高達41555mg/L,說明該油水分過大,油品已經(jīng)嚴(yán)重乳化,必須采取有效處理措施。

3.2 該油通過吸附劑再生處理,提高油的抗乳化性能,油的破乳化度優(yōu)于新油標(biāo)準(zhǔn),說明此油可以再生處理。

3.3 使用西安熱工研究院有限公司生產(chǎn)的QZZ-2汽輪機油在線再生?置,在現(xiàn)場進行再生處理,提高油的抗乳化性能。

3.4 建議查明機組油系統(tǒng)進水原因,采取處理措施消除,在線再生處理,提高油的破乳化性能同時,定期從油箱底部放水,同時使用真空脫水設(shè)備對進行脫水處理,除去油中水分,滿足運行要求。