汽轮机运行中油质变差的原因分析及对策

白玉忠

【摘 要】汽轮机在运行过程中油质发生恶化，将直接对汽轮机的正常运行产生危害，也会影响到汽轮机使用寿命和安全运行。本文对运行中汽轮机油质变差的因素进行了分析，并从油的破乳化性能、抗氧化性能两方面来探究提出了避免油质变差的对策。

【关键词】汽轮机；油质变差；原因；对策

0.前言

汽轮机油质的好劣，对汽轮机设备的安全平稳运行起着十分关键的因素。近年来，随着全国各地百万千瓦大容量汽轮发电机组的投产运行，对汽轮机用油品质提出了更高的要求，因其问题引发汽轮机故障的频率也在日益增多。因此，为有效确保汽轮机安全可靠运行，降低生产经济成本，本文笔者结合自己的工作实践经验，通过分析汽轮机运行中油质变差的客观因素，对今后汽轮机在运行过程中，如何提高油系统内的用油品质提出了相应的对策措施。此专题的研究，对汽轮机设备延长使用寿命，降低电厂生产成本，提高企业经济效益具有十分重要的现实意义。

1.导致运行中汽轮机油质变差的客观因素及分析查找

目前，我国电厂对汽轮机运行中油质进行的常规监控，执行标准主要是《电厂运行中汽轮机油质量标准》GB/T7596—2008，以及《电厂用运行矿物汽轮机油维护管理导则》GB/T14541—2005中的汽轮机油质量指标、检验周期进行监控和维护。其中，监控的项目指标包括：水分、酸值、外观、闪点、泡沫特性、清洁度等。在通常情况下，只要汽轮机处于正常运行状态，上述监控的常规指标也都基本能保持在正常范围内。那么，引发汽轮机油质变差的客观因素是什么？通过生产实践表明，一方面是产生于恶劣的使用环境。由于汽轮机油存在于汽轮机组润滑油系统和调速系统中，因常受含水和金属颗粒，以及高温和有氧、搅动条件的影响，导致油品极易劣化，质量变差。另一方面产生于汽轮机油自身性能。由于目前国内热电企业使用较多的是天然石油精加的矿物用油，即：碳氢混合结构的烃类物质。这类汽轮机油会随汽轮机运行时间的递增，油品性能逐步变坏，最后油质超标不能再继续使用。由此看来，运行中汽轮机组油质，必须具有能迅速分离出润滑系统水分，保护设备不被腐蚀的破乳化性能，以及在存有空气环境及高温下的抗氧化性能，才能保持系统内的用油质量符合标准要求。否则，随着破乳化性能和抗氧化性能的超标弱化，将直接导致汽轮机组故障的发生。因此，确保汽轮机安全可靠运行，对汽轮机油质的监控，重点还应放在这两项性能指标的监控上。

2.解决汽轮机油质变差的主要措施

针对汽轮机运行中油破乳化性能和抗氧化性能的超标弱化，意味着油质已劣化，需要采取何种补救措施，下面就围绕这两项指标性能，结合电厂对汽轮机运行中油质在这两项性能指标的实例控制，作如下片面性探讨。

2.1破乳化性能超标的解决方案

现象：B电厂于2011年初投运了两台汽轮机，运行1年后，汽轮机油破乳化时间已达到50min左右，但此时汽轮机油的水含量按《电厂运行中汽轮机油质量标准》GB/T7596—2008监控标准，均小于50mq/kq，有较大富余度。因担心影响到汽轮机的正常运行，逐步对其进行维护。

处理方法：针对上述现象，技术人员按照现行热电企业执行的监控维护标准，即：正常运行的汽轮机油破乳化时间不大于30min，以确保水在润滑油系统中能迅速分离，从而减轻过滤除水装置负担， 使汽轮机油水含量在短时间内恢复正常的技术指导思想，于是采用了两种技术解决方法，一是对1号机组进行了部分置换入新油，对2号机组进行了补加破乳剂，结果从检测两台运行中汽轮机油质量得知，汽轮机油的破乳化时间明显缩短到30min内，汽轮机组平稳运行。

结论：通过生产实践表明，若汽轮机油破乳化时间超过30min，但油中水含量较低，说明油品并不会乳化。若其他各项性能指标也处于正常范围内，则说明汽轮机油并未劣化，只需通过加入破乳剂或补加新油的方法，就能提高汽轮机油的抗乳化性能，延长其使用寿命。

2.2抗氧化性能的超标解决方案

现象1：A电厂的两台大容量高负荷汽轮机，由于在运行中轴封蒸汽泄漏严重，进入到润滑油系统中，造成油系统进水，水含量增高，且检测出T501抗氧化剂含量已低于运行汽轮机油的标准（不低于0.15%），出现预警。

处理方法：技术人员在油中添加了T501酚型抗氧剂，效果不是很理想，再加入了酚胺复合型抗氧剂，抗氧化剂含量还是低于运行汽轮机油规定的标准。通过请教汽轮机油供应商，在其指导下，采用旋转氧弹法对汽轮机油的抗氧化性能进行了评价，结果是达标的。

结论：该故障的排除，让我们吸取到的经验是，若抗氧化性能低于标准预警时，单纯添加T501酚型抗氧剂的技术方案，已不能满足汽轮机组的运行工况要求，故障现象也难以得到解决。因为T501酚型抗氧剂会在100℃以上分解失效，无法适用。同时要注意，如在汽轮机油中添加的是复合型抗氧剂，而酚型抗氧剂只加入少量甚至不加，则可能出现因T501酚型抗氧剂检出量很低，误判汽轮机油抗氧化性能。针对这一点，需要在汽轮机油供应商的指导下， 采用旋转氧弹法，去评价汽轮机油的抗氧化性能。但添加复合型抗氧剂，对提高汽轮机油的高温抗氧化性能，延长汽轮机使用寿命有着重要的意义。

现象2：C电厂一台汽轮机组于2009年正式投入运行，2012年3月底，冷油器泄漏，造成机组油系统进水，取样化验发现油品酸值增加较快、油品液相锈蚀实验不合格，随即进行故障排除。

处理方法：因考虑不会在近段时间对该机组进行大修，但又担心油品劣化加速对油膜的破坏和机体内金属部件的腐蚀，进而增大摩擦导致轴承过热引发故障。技术人员立即取样化验，检测到油品酸值增加较快，采取了使用滤油器、投入净油器措施处理，后停止处理，检验时发现汽轮机油相关指标具体的变化情况，见下表：

结论：由表所见，汽轮机油冷油器泄漏后，油品的酸值从新油的0.03mgKOH/g变化到0.28mgKOH/g，超过运行汽轮机油质量标准。投入净油器处理后，酸值指标降低了，但并没有达到运行汽轮机油质量标准。再使用滤油器处理后， 也未达到运行汽轮机油质量标准。2013年1月未经处理，正常取样化验酸值仍高出运行汽轮机油质量标准。由此得出结果，汽轮机运行中油的酸值超标后，投入净油器和使用滤油器处理，虽然有所改善油品的酸值、油品的液相锈蚀实验，但不能从根本上解决问题，长时间运行，必将导致抗氧化性能减弱，因此，得寻找出另外适宜的彻底解决方案。

3.结语

综上分析及解决方案得知，诱发汽轮机油质变差的因素较为复杂，要确保机组安全运行，防止故障发生，减少电厂的经济成本，做好油质差变的事先预控制工作尤为关键，这需要我们以高度的责任感，在生产实践中不断地摸索总结经验。 [科]

【参考文献】

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