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火力發(fā)電廠汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)濾油機(jī)功用及選型

  摘 要：油系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)的重要組成部分，其中濾油機(jī)設(shè)備為整體油系統(tǒng)提供著無(wú)雜質(zhì)、低水分的油品，是促進(jìn)油質(zhì)提升、保證油系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。根據(jù)濾油機(jī)類型不同，其濾油效果也有所不同。油系統(tǒng)中油品質(zhì)越高，越能夠促進(jìn)油利用率提升，同時(shí)減少環(huán)境污染，為火電廠發(fā)電運(yùn)行效率提升提供條件，從而為火電廠帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益。本文針對(duì)火力發(fā)電廠中油系統(tǒng)油質(zhì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，闡述不同濾油器工作原理以及其優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，將不同類型濾油機(jī)進(jìn)行比較，探討其選型問(wèn)題，以供參考。
  關(guān)鍵詞：電廠；汽輪機(jī)油；油品污染
  在火力發(fā)電廠中油品質(zhì)問(wèn)題關(guān)系著整體系統(tǒng)運(yùn)行安全，為發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行提供著保障。油質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生故障，對(duì)設(shè)備造成損壞，給火電廠帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，影響人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活，甚至威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全。為了避免設(shè)備運(yùn)行故障，減少經(jīng)濟(jì)損失，需要對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)中油質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，促使其品質(zhì)提高。濾油機(jī)在油系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效過(guò)濾汽輪機(jī)油中雜質(zhì)，起到較理想的凈化作用。但根據(jù)油系統(tǒng)需求不同以及類型不同，濾油機(jī)的過(guò)濾效果并不相同，需要與實(shí)際情況相結(jié)合，科學(xué)合理地選取濾油機(jī)。
  1 汽輪機(jī)油質(zhì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
  作為火電廠設(shè)備運(yùn)行中關(guān)鍵設(shè)備與保證油系統(tǒng)運(yùn)行安全的重要組成部分，汽輪機(jī)油品質(zhì)受到我國(guó)相關(guān)監(jiān)管部門重視，油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的頒布與更新為油質(zhì)提高提供有效指導(dǎo)與參考，不斷促進(jìn)著油系統(tǒng)完善。與舊有標(biāo)準(zhǔn)相比，新標(biāo)準(zhǔn)的頒布為油質(zhì)提供了更詳細(xì)規(guī)定，對(duì)汽輪機(jī)油中含水量、顆粒度以及所含雜質(zhì)等都劃定了具體標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。
  2 油質(zhì)較低的原因
  運(yùn)行過(guò)程中油質(zhì)過(guò)低會(huì)使汽輪機(jī)設(shè)備產(chǎn)生故障，汽輪機(jī)油品質(zhì)較低，通常原因在于運(yùn)行過(guò)程中汽輪機(jī)其他設(shè)備的影響或者源于自身所含雜質(zhì)過(guò)多，而日常維護(hù)不充分也會(huì)給油質(zhì)帶來(lái)污染。
  （1）水分含量較高
  在運(yùn)行過(guò)程中，汽輪機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量水分，這些水分經(jīng)由冷油器等設(shè)備進(jìn)入油系統(tǒng)，從而摻入汽輪機(jī)油，并以自由態(tài)與溶解態(tài)兩種形態(tài)存在，這種形式會(huì)造成汽輪機(jī)油水分含量較高，使油質(zhì)降低，汽輪機(jī)油受到污染，最后導(dǎo)致油系統(tǒng)受到腐蝕，運(yùn)行故障出現(xiàn)概率增加。
  （2）機(jī)械雜質(zhì)過(guò)多
  機(jī)械雜質(zhì)隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增多，嚴(yán)格依據(jù)操作規(guī)范對(duì)新建設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行沖洗能夠有效降低其所含機(jī)械雜質(zhì)，使管路中顆粒度符合油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但在長(zhǎng)時(shí)間使用下機(jī)械雜質(zhì)增加仍然不可避免，在運(yùn)行中機(jī)械雜質(zhì)流入油系統(tǒng)，會(huì)使油系統(tǒng)中汽輪機(jī)油出現(xiàn)污染。
  （3）油泥污染
  若汽輪機(jī)油中長(zhǎng)期帶有大量水分且缺少日常維護(hù)，就會(huì)造成設(shè)備老化而出現(xiàn)油泥，若此時(shí)向油系統(tǒng)中重新添加新油或者應(yīng)用抗氧化劑等物質(zhì)，極易析出此物質(zhì)。
  3 常見(jiàn)的幾種濾油機(jī)
  3.1箱式濾油裝置
  此種濾油機(jī)主要包括儲(chǔ)油箱、沉積箱以及過(guò)濾箱，在油系統(tǒng)中通常為主機(jī)配套設(shè)備。運(yùn)行原理為：利用重力在沉積箱中令油與水分進(jìn)行分離，通過(guò)過(guò)濾箱將油中含有的少量水分以及部分雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，最后將經(jīng)過(guò)兩道工序的油送入儲(chǔ)油箱，對(duì)其進(jìn)行精濾，從而使油質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，為油系統(tǒng)提供動(dòng)力。經(jīng)這類裝置凈化的油品含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，因?yàn)樵撗b置對(duì)油品中的溶解水和直徑小于過(guò)濾精度的水珠去除效果極差。另外布袋過(guò)濾器容易阻塞，更換十分不便，故各電廠將此類裝置棄置不用或更新改造。
  3.2壓濾式濾油裝置
  壓濾濾油機(jī)是典型的加壓過(guò)濾設(shè)備，過(guò)濾介質(zhì)為特種濾紙。待凈化油在高壓下強(qiáng)行通過(guò)濾紙，油中的固體雜質(zhì)會(huì)被濾紙阻滯，水分會(huì)被濾紙吸附從而達(dá)到凈化目的。這種裝置去除雜質(zhì)效果好，但濾紙吸水飽和后又將水分釋放，因此脫水效果差、操作繁瑣、耗油較多。此類裝置因?yàn)V紙消耗量大（每天每臺(tái)約300張）、成本高而被淘汰。
  3.3離心式濾油機(jī)
  受工作原理的限制，離心式濾油機(jī)對(duì)顆粒直徑僅為數(shù)微米的粒子去除效果不理想，一般用加裝精濾器來(lái)改善。另外油水分離程度有限。高速離心設(shè)備維護(hù)相對(duì)困難、運(yùn)行成本較高，電廠較少采用。
  3.4聚結(jié)脫水濾油機(jī)
  與一般濾油機(jī)的區(qū)別在于其特制過(guò)濾材料的親油或親水特性，這種濾油機(jī)能適應(yīng)油品含水量較高的情況，但其除水精度不高；結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、操作方便，但除水濾芯壽命太短，頻繁更換濾芯既增加了運(yùn)行操作，又增加了耗材成本。
  3.5真空濾油機(jī)（傳統(tǒng)型式和組合型式）
  傳統(tǒng)型式的真空濾油機(jī)是過(guò)濾加真空脫水，過(guò)濾器用于除去機(jī)械雜質(zhì)，真空分離用于脫水。為增大油膜蒸發(fā)表面積，油被噴射成霧狀，但過(guò)小的油滴容易吸入真空泵，造成真空泵自身潤(rùn)滑油被破壞并且會(huì)污染環(huán)境。為延長(zhǎng)油膜蒸發(fā)時(shí)間，在真空容器中部設(shè)置多孔填充材料，以增加油的蒸發(fā)表面和蒸發(fā)時(shí)間，但效果并不理想。因此，傳統(tǒng)真空濾油機(jī)在脫水速率方面難以滿足用戶要求，于是出現(xiàn)組合式的真空濾油機(jī)。組合式真空濾油機(jī)以真空脫水為主，增加了重力沉降除水、離心分離除水（不是高速離心法）和凝聚除水等設(shè)備，以提高濾油裝置的除水速率。有的制造廠還利用吸附劑降低油品中的酸和色素之類的物質(zhì)。
  4 汽輪機(jī)潤(rùn)滑油凈化裝置的選型
  根據(jù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)容易進(jìn)水的實(shí)際情況，較為理想的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油凈化裝置應(yīng)具備以下性能。（1）在線連續(xù)運(yùn)行功能。各種濾油機(jī)表示凈化能力的指標(biāo)，會(huì)因工況不同而有很大的變化。對(duì)于在線連續(xù)運(yùn)行的汽輪機(jī)油凈化裝置，所謂正常運(yùn)行工況必須包括以下各點(diǎn)：a.設(shè)備以額定流量運(yùn)行；b.被處理油品的溫度在30e～50e范圍內(nèi)；c.油品一次通過(guò)合格是指在濾油機(jī)的輸入和輸出口同時(shí)取樣測(cè)試，出口樣品達(dá)標(biāo)；d.設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行。（2）凈化裝置的流量和一次通過(guò)脫水率必須依據(jù)油箱總油量、油箱單位時(shí)間的平均進(jìn)水量、主油泵流量等參數(shù)，綜合考慮。（3）凈化裝置必須具備極高的運(yùn)行可靠性和自動(dòng)保護(hù)功能。（4）使處理后的汽輪機(jī)油達(dá)到國(guó)標(biāo)。運(yùn)行中汽輪機(jī)油的指標(biāo)，應(yīng)指運(yùn)行中油箱油的指標(biāo)，而不是凈化裝置出口處油品的指標(biāo)。例如國(guó)標(biāo)中對(duì)200MW以上機(jī)組，要求油中微水含量不高于100LL/L，實(shí)際上要求凈化裝置出口處的含水量一定要低于100LL/L。
  結(jié)束語(yǔ)
  對(duì)油系統(tǒng)中濾油機(jī)的選擇關(guān)系著系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中油質(zhì)高低，是保障火電廠設(shè)備運(yùn)行安全、促使服務(wù)水平提升的重要措施，高水平油質(zhì)能夠維持油系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高火電廠發(fā)電效率，為火電廠帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有利于降低因設(shè)備運(yùn)行而產(chǎn)生的環(huán)境污染，對(duì)汽輪機(jī)油利用效率提升有顯著效果。對(duì)濾油機(jī)的選擇不能盲目，需要根據(jù)火電廠實(shí)際需求以及經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行選擇，在對(duì)各類型濾油機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)深入了解后，嚴(yán)格依據(jù)我國(guó)相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門提出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，提高油質(zhì)，促使其品質(zhì)達(dá)標(biāo)，在保證汽輪機(jī)油品質(zhì)的條件的同時(shí)降低運(yùn)行成本、促進(jìn)火電廠經(jīng)濟(jì)效益提升。
  參考文獻(xiàn)
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來(lái)源：《科學(xué)與財(cái)富》2017年29期