汽轮机油乳化的危害与防治

1、 汽轮机油乳化的危害与防治 摘 要 汽轮机油乳化严峻威逼机组平安经济运行。在分析汽轮机油乳化缘由的基础上，结合运行实践，提出了防治措施。 1 汽轮机油乳化的危害 汽轮机油系统的主要作用是向汽轮机发电机轴承供应润滑油和调整保安系统的压力油。因此，汽轮机油质量的优劣直接影响着汽轮机的平安牢靠性。例如，汽轮机油乳化给机组带来的危害是很大的。主要表现在以下几个方面： (1) 一种液体只有同时具备适当的粘附性和粘度，才能作为润滑油，且润滑油对于磨擦表面的附着力还必需大于润滑油本身分子间的磨擦力。这样，两个磨擦表面在相互滑动时，每一表面上都带动着一个附着油膜，形成两个磨擦表面之间的液体磨擦，转子在高速转动

2、时，轴颈与轴瓦底部形成压力很高的油膜，支承转子重量在轴瓦中滑动。若油质乳化，就使润滑油的粘附性不好，油对磨擦面的附着力不够，油膜受到破坏，转子轴颈就可能和轴承的轴瓦发生干磨擦，使轴瓦烧损，机组剧烈振动，甚至毁机。 (2) 汽轮机在运行中，润滑油需要带走的热量主要来自转子轴颈与轴承滑动磨擦所产生的热量，高温蒸汽通过汽轮机转子上的动叶片等部件传导到轴颈上的热量，以及发电机因转子电流过大发热和磁铁发热经发电机转子传递到轴颈处的热量。假如汽轮机油乳化，其乳化液沉积于油循环系统中，阻碍油的顺畅流淌，使供油不足，影响散热，轴承与轴颈处温度不能掌握在规定值内，易引起轴承烧瓦事故。 (3) 抗乳化度是汽轮机的

3、重要指标，一般抗乳化度8 min。汽轮机油乳化，将加速汽轮机油的氧化，使酸值上升，产生较多的氧化沉淀物，从而延长了汽轮机的抗乳化时间，亦即恶化了油的抗乳化性能。 (4) 汽轮机油乳化，将使调整、保安系统中的滑阀等部件锈蚀，造成卡涩，降低了动作的灵敏度，严峻时，还会引起调整、保安装置拒动。从而导致机组超速事故的发生。 2 汽轮机油乳化的分析 水分、激烈搅拌、乳化剂，均能引起汽轮机油乳化。其中，水分的存在和激烈搅拌是产生乳化的主要缘由。 (1) 汽轮机油中水分的存在，会加速油质的老化及产生乳化；同时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

4、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分所致。此外，油箱、轴承箱上的排油烟(气)机及排气管不能准时排出存留在箱内的湿气，也是油中存水的一个因素。 (2) 油中溶有空气，特殊是在高温下，会加速油的氧化变质。汽轮机运行中，因其油品气化变质而产生的环烷酸皂、胶体等物质都是乳化剂，使油更简单乳化。 (3) 汽轮机油的乳化，与油品中的添加剂性能亦有关系。汽轮机油添加剂(如抗氧化剂和防锈剂)，大都是具有肯定表面活性的化合物或混合物。这些物质的分子结构中，一端是具有亲油性的非极性基团，另一端是具有肯定表面活性的亲水性极性基团。虽然它们都溶解于油而不溶解于水，但在肯定转速下极性

5、基团对水就具有肯定的亲合力量，增加了油水分别的难度，促进油质乳化。 (4) 激烈搅拌。在汽轮机高速旋转时，油和水被激烈而充分的搅拌，呈乳浊液态。此时，上述亲水的极性基团有了与水充分亲合的机会，当亲合力很大时，就会与水坚固的结合在一起。又由于亲油性的非极性基团能溶于油中，从而通过这种物质的作用使水和油结合在一起。因此，这时水就不能与油分别，即产生乳化现象。 3 防治汽轮机油乳化的措施 如前所述，汽轮机油乳化给机组运行带来严峻后果。因此，应从汽轮机组设备的设计、制造、安装、运行维护、检修、以及油品和添加剂质量等方面着手，层层把关，防止汽轮机油乳化。 3.1 防止油系统进水 预防和消退汽轮机油系统进

6、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、材质满意高温运行要求。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，如发觉汽封片缺损、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。三是对于已运行机组，确证汽封结构设计不合理而造成汽封漏汽量大时，可在端部汽封的外露轴段上加装阻汽环，以阻隔汽封漏汽窜入轴承箱内。四是加强设备运行中的监视和调整，如供应汽轮机端部汽封装置的蒸汽压力要适当，并符合规程要求，冷油器油侧的油

7、压，必需大于水侧的水压，防止因其管束破损使水进入油系统中。 3.2 排解油中水分 在汽轮机运行时，应随机投入油净扮装置，以便准时对机组润滑用油和调整保安装置的压力油进行油水分别和杂质过滤。目前应用得比较广泛的YJG型油净化器，由沉淀箱、过滤箱、贮油箱、排油烟机、自动抽水器和精密滤油器等组成。这种油净器由于具有较大油容积，对油中水分、杂质的清除兼有重力分别、过滤与吸附净化作用，净化效率高，且运行平安牢靠。此外，安装在油箱上的排油烟机应与汽轮机同时运行，并连续不断的抽走油中气体和水蒸汽，使其不能在油箱内凝聚；同时，轴承箱上的通气孔(排气管)应畅通，避开轴承内产生负压而吸入蒸汽、湿气或凝聚水珠。 3

8、.3 清除油管路清洗后的残液 在机组安装或大修中，如用热水或蒸汽冲洗油管路、冷油器油侧或油系统上的滤油器等部件的油垢，应在清洗后用压缩空气吹扫可能存留的残液或水珠，确信干燥后再将管接头封好待装复。 3.4 保证汽轮机油质量 对于购进的汽轮机油，其质量应符合GB2537或GB11120-89标准，并应具备良好的粘附性、氧化安定性、防锈性、抗起泡沫性、空气释放性，以及抗乳性能及酸值指标。对于运行中的汽轮机油，除定期进行全面的检测外，平常亦应留意有关项目的监督和取样检测，发觉问题准时处理。 3.5 油中添加抗乳化剂 为延长油的使用寿命和提高油的抗乳化性能，可依据运行中汽轮机油的油质状况，向油中添加抗乳化剂，以破坏油水界面上的乳化膜，将水释放出，达到除水目的。这里需要指出的是，所加入的添加剂应符合质量标准，尽可能降低或除去添加剂中亲水性能较强的成份，达到或高于汽轮机油标准所规定的抗乳化性能指标。 4 结束语 防治汽轮机油乳化，对延长油的使用寿命和保证机组平安运行起着重要作用。为此，需从油系统设计、制造