汽机润滑油系统油质变化对系统影响分析

摘 要：本文主要介绍了汽轮发电机组润滑油系统的系统流程及运行工况，重点分析了汽轮机润滑油系统油质变化对汽轮机的影响，并提出了缓解各不利影响下的建议采取措施，希望能对该系统的安全稳定运行有所帮助。

关键词：润滑油；系统；油质；运行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.001

汽轮发电机润滑油系统用于连续向汽轮机、发电机和励磁机的轴承和汽轮机的盘车装置，以及汽轮发电机的顶轴油系统供给足够纯度、温度、压力符合要求的润滑油，以及对润滑油进行存储、净化、除气和冷却，保证汽轮发电机系统在启动、冲转、空转、带负荷、停运和冷却工况下的运行。

1 润滑油系统工作流程简述

以某电站汽轮机发电机组为例，润滑油工质的循环流程：在系统正常运行期间，电动泵从主油箱中抽取工质油。工质油在润滑油泵的驱动作用下经过油冷却器后，然后汇集到供油集管。工质油从供油集管接着进入润滑油配油集管，并且沿的配油支管进入汽轮机、发电机和励磁机各轴承的应急油箱以及汽轮机盘车装置的应急油箱，最后工质油进入汽轮机、发电机和励磁机各轴承的轴瓦，润滑并冷却轴承。此过程中，汽轮机润滑油系统在各轴承上建立起一层油膜，避免了轴与轴承的直接接触而造成轴以及轴承的磨损，并带走轴及轴承的热量，从而保证汽轮机的正常可靠运行。

2 润滑油油质的选择

根据上述描述可知，为满足汽轮发电机组润滑油系统安全稳定运行，至少需要具备以下三条：提供满足系统要求的油质；提供满足系统要求的油温；提供满足系统要求的油压。下面重点分析油质对系统运行带来的影响：

首先，必须选择一种合适的工质油。为了满足系统高压高温高稳定性的要求，抗燃油比较合适。抗燃油外观透明均匀，无沉淀物，新油略成淡黄色，其优点主要为：

（1）闪点高，通常大于240℃，自燃点远大于透平油，一般高达600℃左右。（2）抗燃油还具有低的挥发性和很好的润滑性，并且具有优良的抗磨性能。

抗燃油的以上优点，使其更好地满足高参数、大容量机组的需要，保证机组的安全和经济运行。但是抗燃油也有其缺点：

（1）抗燃油的相对密度大于1，一般为1.11～1.17，由于其密度大，因而使进入管道中水分或者其它的污染物悬浮在液面而在系统中循环，不易分出，因此容易造成某些部件堵塞与磨损；（2）密封用非金属材料有一定的选择性，如选用不合适的材料将会发生溶涨、腐蚀现象，导致液体泄漏；（3）磷酸酯抗燃油和所有的酯类一样，在一定的条件下能水解生成腐蚀性的有机酸，析出沉淀物；（4） 油具有微毒性，油烟及燃烧产物有刺激性，产生一定的P2O3；（5）价格相对透平油偏高。

3 润滑油油质变差对系统运行影响分析及应对措施

随着运行周期的增加，汽轮发电机组润滑油油质将变差，一般有两方面的因素，机械杂质和水分。先来分析一下油中含有杂质的来源以及对汽轮机运行的危害：

机械杂质的来源可能有：

（1）首次安装调试或者大修后系统未冲洗安净；（2）运输安装或者运行中密封不好，异物进入；（3）杂质随着油加入系统内；（4）系统部件在运行中被磨损，一些填料、密封材料被溶解，脱落混入油中。

机械杂质的危害：

（1）轴瓦及轴颈损伤。当机械杂质随没进入轴承时，因轴瓦合金较软，会磨损轴承合金，使轴承表面形成槽沟，也会嵌入轴承合金中继续磨损轴颈，使轴颈拉毛，这都将影响油膜及轴承正常工作，同时会引起慰问过热造成油被氧化产生积炭，甚至引起烧瓦咬轴事故。

（2） 缩短油的使用寿命。金属杂质对油的氧化起催化作用，会加速油的氧化，使油加速老化，缩短油的使用寿命。

为了应对以上可能出现的问题，保证润滑油系统油质，系统可以考虑增设以下设备：

（1）加装油箱过滤网：在油箱内设置过滤网，使回到油箱的污油净化后提供给润滑油泵。

（2）加装精处理过滤器：其中装载的过滤材料可深度净化来自工作油泵压力集管的工質油以及在汽轮机停运期间通过滤油泵深度净化主油箱中的工质油。

（3）增加了油冲洗管道。除了优化系统的设备外，还可以通过增加了油冲洗管道，以便于在维修后首次投用系统前进行彻底的冲洗。此法优点是冲洗流量大，效果好，时间短，恢复系统正常运行快。具体方案：在轴承箱增加冲洗接口，利用软管连接轴承油箱进口和新增冲洗接口，达到冲洗轴承箱目的。

再来分析一下油含有水分的危害：

当水混入油中，小的水滴混在油中，又因油有一定的粘性，故水不易借重力沉淀分出。当油中水分较多时，则油会呈乳白色，称油被乳化。当油中出现游离水，会加速金属的氧化生锈和腐蚀。另外润滑油中含水将会降低润滑效果，严重时将破坏油膜的形成，使汽机产生较大的振动，并有可能烧坏轴承。

油中进水的原因可能有：

（1）轴封漏气。由于座和汽缸的外轴封相邻，当轴封处有汽漏出时，会进入呈微负压的轴承箱，使油中进水。因此运行期间应控制好轴封系统的压力，防止蒸汽外漏，同时在现场巡视时应该注意观察轴封处是否有蒸汽漏出。

（2）轴承座内负压过高。此时轴封漏出的蒸汽更易被吸入轴承箱内，使油中带水。

（3）油冷器泄漏。油冷器的泄漏也有可能导致油中带水分。

为了防止油中水分的增加，可以考虑以下措施：

（1）设置防爆风机：从轴承应急油箱和主油箱抽气向大气排放，用以除去油烟以及进入系统的水气，使得轴承应急油箱和主油箱内保持负压。

（2）设置滤油机，在系统油质变差则立即投入滤油机过滤，保证系统运行。

综上所述，润滑油系统的系统油质与汽轮机发电机组的安全运行息息相关，任何油质的变化都会影响到系统的运行，故在机组运行期间应该仔细监视润滑油油质的参数变化，并且注意变化趋势，及时投入相应净化设备，保证系统的安全稳定运行。

作者简介：邓乐斌（1984-），男，江苏连云港人，本科，工程师，研究方向：电厂运行。