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關(guān)于汽輪機(jī)油污染監(jiān)測(cè)問題的探討

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1、關(guān)于汽輪機(jī)油污染監(jiān)測(cè)問題的探討 摘 要:本文論述了汽輪機(jī)油污染的危害及油污染監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀,對(duì)當(dāng)前汽輪機(jī)油污染監(jiān)測(cè)中存在的一些問題進(jìn)行了初步的探討并提出了汽輪機(jī)油污染在線監(jiān)測(cè)的實(shí)施方法。 關(guān)鍵詞:油污染監(jiān)測(cè);清潔度;汽輪機(jī)   汽輪機(jī)油質(zhì)的好壞直接影響著汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、氫氣密封油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)能否正常工作。汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒度污染超標(biāo)在電廠是一個(gè)普遍存在的問題。油中的污染物包括灰塵、土粒、砂粒、鐵屑、金屬微粒、漆皮、纖維物、空氣及水分等,這些污染物對(duì)油系統(tǒng)危害極大。對(duì)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油

2、系統(tǒng)來說,潤(rùn)滑油中的固體顆粒在滑動(dòng)軸承承載表面上會(huì)加快軸頸與瓦面磨損,使電廠汽輪機(jī)組軸頸拉毛磨損、車削成槽的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。特別是近年來,我國(guó)新投產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)300 MW機(jī)組,普遍存在或多或少的磨軸現(xiàn)象。對(duì)調(diào)速系統(tǒng)來說,顆粒狀的固體污染物因各種原因侵入系統(tǒng),隨油流竄流在各原件和管道中,加大閥芯和閥套摩擦,調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作遲緩,同時(shí)加快噴嘴和節(jié)流口的沖蝕磨損改變形狀尺寸,最終影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能。尤其是目前大容量機(jī)組都采用以高壓抗燃油作為工作介質(zhì)的DEH系統(tǒng),其核心部件電液伺服閥是非常精密的電液轉(zhuǎn)換原件,由油中污染顆粒引起的伺服閥失效的故障更容易發(fā)生。此外,污染的密封油可使壓差閥發(fā)生卡澀,動(dòng)作不靈,跟蹤性能

3、差,平衡閥靈敏度降低,使得密封瓦氫側(cè)油量增加,向發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。長(zhǎng)期以來,電廠對(duì)運(yùn)行中的汽輪機(jī)油只能做常規(guī)化驗(yàn),清潔度用目測(cè)法和放大鏡觀察法。油質(zhì)的檢驗(yàn)受檢測(cè)人員水平的影響,電廠每隔一定時(shí)間取油樣到專業(yè)部門進(jìn)行顆粒度檢測(cè)。這些檢驗(yàn)方式不能滿足對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)檢測(cè)的要求。   一、汽輪機(jī)油污染監(jiān)測(cè)中存在的問題   隨機(jī)組容量的增大及控制精度的提高,由油污染引起的機(jī)組故障逐漸增多,直接影響了機(jī)組的安全運(yùn)行,對(duì)油污染的控制也越來越引起電廠的重視。目前,電廠在裝機(jī)或大修后通過對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行沖洗的辦法,減少殘留在汽輪機(jī)油中的殘?jiān)?、焊渣等初始污染物,且大多?shù)電廠都安裝了油凈化和過濾裝置,在機(jī)組運(yùn)行中當(dāng)污染度超

4、標(biāo)時(shí)對(duì)汽輪機(jī)油進(jìn)行過濾。但對(duì)汽輪機(jī)油污染的監(jiān)測(cè)在電廠還是一項(xiàng)相對(duì)薄弱的工作,以致近年來由油污染引起的故障仍不斷發(fā)生。筆者認(rèn)為,目前我國(guó)汽輪機(jī)油污染的監(jiān)測(cè)中仍存在許多問題。   (一)監(jiān)測(cè)管理水平不高   相對(duì)于以前的小容量機(jī)組,大容量機(jī)組(200MW及以上機(jī)組)軸頸尺寸增大,軸頸表面的線速度增大,象車削一樣,很高的線速度使顆粒與軸頸更容易拉毛磨損;同時(shí)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大,油膜薄,小容量機(jī)組運(yùn)行中油膜厚度一般約為0.20 mm,而大機(jī)組的油膜厚度通過實(shí)測(cè)只有0.05 mm左右,當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)或惰走時(shí)油膜會(huì)更薄,使得汽輪機(jī)組軸頸更易受潤(rùn)滑油中更多的微小顆粒的損傷。目前,某些電廠對(duì)油質(zhì)的認(rèn)識(shí)仍停留在小機(jī)組的水平

5、上,對(duì)油污染的危害認(rèn)識(shí)不足,大多數(shù)電力安裝部門,僅把油質(zhì)檢測(cè)停留在安裝過程和油循環(huán)上,沒有在油系統(tǒng)的選材、運(yùn)輸、保管、下料和安裝上實(shí)行一套嚴(yán)格的、切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)管理制度。由于汽輪機(jī)油的清潔度涉及到汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)備的制造、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝及運(yùn)行監(jiān)督等各個(gè)環(huán)節(jié),因此要想提高汽輪機(jī)油的質(zhì)量必須有一個(gè)全系統(tǒng)、全方位的監(jiān)測(cè)過程。   (二)缺乏必要的檢測(cè)設(shè)備   由于國(guó)內(nèi)尚沒有合適的油質(zhì)清潔度檢測(cè)儀,而國(guó)外的檢測(cè)儀價(jià)格昂貴且無法應(yīng)用于汽輪機(jī)油質(zhì)的在線監(jiān)測(cè),電廠大都沒有自己的顆粒計(jì)數(shù)儀。目前的檢驗(yàn)方式不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)油清潔度超標(biāo)現(xiàn)象,通常只有在油污染對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生危害后才采取措施。沙嶺子機(jī)組由于基建階段汽輪

6、機(jī)油質(zhì)量檢驗(yàn)工作是靠人工外觀目測(cè)或放大鏡觀察來進(jìn)行的,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)油中含大量的固體顆粒污染物,曾發(fā)生過機(jī)組軸頸、軸瓦嚴(yán)重?fù)p傷。因此,使用符合要求的檢測(cè)設(shè)備對(duì)使用的汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的機(jī)組實(shí)行清潔度在線檢測(cè)是當(dāng)前對(duì)污染度進(jìn)行及時(shí)控制,減少油污染危害的一個(gè)重要途徑。   二、汽輪機(jī)油污染監(jiān)測(cè)問題的探討   汽輪機(jī)油污染是國(guó)內(nèi)電廠普遍存在問題,不僅給電廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,也影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。影響機(jī)組油系統(tǒng)(包括潤(rùn)滑油系統(tǒng)、調(diào)節(jié)油系統(tǒng)和密封油系統(tǒng))部件性能下降的主要因素是汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度、油系統(tǒng)部件的污染敏感度以及工作條件。因此,對(duì)汽輪機(jī)油污染進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),將污染度控制

7、在油系統(tǒng)部件要求的范圍內(nèi),須進(jìn)行如下工作。  ?。ㄒ唬┌惭b油質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備   目前電廠在機(jī)組安裝沖洗以及運(yùn)行中常用的外觀目測(cè)法、放大鏡觀察法及稱重法來判斷油質(zhì)清潔度的方式已不能滿足大容量機(jī)組對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)的要求。電廠應(yīng)安裝油質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,在機(jī)組安裝、維修后進(jìn)行油系統(tǒng)沖洗及在補(bǔ)充新油過程中對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),以保證汽輪機(jī)油質(zhì)符合要求。同時(shí),對(duì)運(yùn)行中的汽輪機(jī)油的清潔度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),在清潔度超標(biāo)時(shí)及時(shí)濾油,不僅可以將汽輪機(jī)油質(zhì)控制在系統(tǒng)所要求的目標(biāo)清潔度范圍內(nèi),還可根據(jù)汽輪機(jī)油清潔度的變化情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況,在故障早期階段采取措施,避免油污染危害的發(fā)生,保證機(jī)組安全可靠的運(yùn)行。

8、  ?。ǘ└倪M(jìn)目前的油質(zhì)評(píng)判方法   若要通過油質(zhì)監(jiān)測(cè)有效地控制汽輪機(jī)油污染對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害,汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度等級(jí)檢測(cè)結(jié)果必須能夠反映汽輪機(jī)油中固體顆粒對(duì)系統(tǒng)的危害程度。由于目前用各尺寸段內(nèi)最大清潔度等級(jí)作為最終清潔度等級(jí)的評(píng)判方法不能真實(shí)的反映污染顆粒對(duì)系統(tǒng)的危害程度,建議污染度等級(jí)評(píng)判結(jié)果中保留各尺寸段內(nèi)的污染度等級(jí),相應(yīng)地,汽輪機(jī)油系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)清潔度的等級(jí)要求也按不同的尺寸段分別規(guī)定。   汽輪機(jī)油污染一直是汽輪機(jī)油系統(tǒng)最主要的失效根源。加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)油的監(jiān)測(cè)將汽輪機(jī)油污染度控制在規(guī)定范圍內(nèi),不僅可以減少油系統(tǒng)故障的發(fā)生,保證機(jī)組更加安全可靠地運(yùn)行,還可以延長(zhǎng)油系統(tǒng)的使用壽命,為電廠帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。   參考文獻(xiàn):   [2]金紅光. 國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目建議書,2000。   [3]劉澤龍. [改造常規(guī)汽輪機(jī)電站聯(lián)合循環(huán)熱力學(xué)分析] 工程熱物理學(xué)報(bào), 2001

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