淺析發(fā)電廠汽輪機油性質及作用

郭玉瓏 蔡勇

摘 要：本文主要介紹了發(fā)電廠汽輪機用油的物理和化學性質，以及汽輪機油在發(fā)電廠汽輪機組運行中的作用及質量要求，供各電廠進行汽輪機油質分析時參考。

關鍵詞：汽輪機油;性質;作用;要求

1概述

汽輪機油俗稱透平油，是電力系統(tǒng)發(fā)電廠中重要的潤滑介質，主要用于汽輪發(fā)電機組的潤滑系統(tǒng)和調速系統(tǒng)。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，汽輪機油質量的好壞，將直接影響汽輪機組的安全經(jīng)濟運行。這就要求我們能對汽輪機油的作用及性質進行分析，從而發(fā)現(xiàn)油質發(fā)生變化的原因，以便使我們在以后的工作中制定針對性的措施，確保汽輪機用油的品質。

2汽輪機油的作用

汽輪機油在汽輪發(fā)電機組的潤滑油系統(tǒng)和調速系統(tǒng)中是一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其作用主要有以下：

2.1調速作用

汽輪機的調速系統(tǒng)主要由調速汽門、同步器、錯油門、調速器及其傳動、控制系統(tǒng)等部件組成，調速汽門的開大或關小由同步器來控制，使汽輪機在負荷變動時，調節(jié)蒸汽的進汽量來保持汽輪機額定的轉速，由錯油門、調速器及其控制系統(tǒng)來控制。

2.2潤滑作用

汽輪發(fā)電機組的軸承和軸頸其表面的光潔度雖然非常高，但當汽輪機大軸移動時，如果無潤滑劑則處于固體摩擦狀態(tài)，汽輪機啟動時軸頸和軸承之間會摩擦和發(fā)熱，軸瓦瞬間便會被毀壞。如果在汽輪機的軸頸和軸承間加入汽輪機油，在固體摩擦的表面上形成連續(xù)不斷的油膜層，從而以液體摩擦代替了固體摩擦，大大減少了摩擦阻力，防止了軸和軸承的磨損和毀壞。

2.3 散熱作用

運行中的汽輪機油，不斷在系統(tǒng)內循環(huán)流動，油溫將不斷升高，其主要原因是軸承內油品的內摩擦產(chǎn)生熱量，其次，由于油與軸頸相接觸，被汽輪機轉子傳來的熱量所加熱，因此，油在系統(tǒng)內循環(huán)時，將不斷帶走設備所產(chǎn)生的熱量，并經(jīng)冷油器把熱量不斷排出。由此可知，油作為傳熱介質，對系統(tǒng)內的有關設備起到冷卻、散熱的作用。

3汽輪機油的物理和化學性質

3.1 水分、透明度

透明度是對油品外觀的直觀鑒定，優(yōu)良品質的油外觀應是清澈透明的。影響油品透明度有內外兩種因素：一是油品在低溫下如呈渾濁現(xiàn)象，主要是油品中可能存在固體烴類;二是如油中混入雜物、水分等污染物，可使油的外觀渾濁不清。

3.2 粘度

油品的粘度是評價其流動性能的指標，對潤滑作用有決定性的意義。油品的粘度與其化學組成密切相關，使用時受外界條件（溫度、壓力）的影響較大，隨油溫的升高而降低，隨油溫的降低而升高。因汽輪機油需要在不同溫度條件下或在同一機械的不同溫度下工作，這就要求其粘度隨溫度變化越小越好，即在高溫下保持某種最低粘度，在低溫時也不應有過高的粘度。一般在發(fā)電廠3000r/min的機組采用32號汽輪機油。

3.3 密度

油品密度與油品化學組成關系密切，若油中含有膠質和環(huán)烷酸越多則密度越大，運行中油若逐步被氧化，則密度也有所增大，若油中混入水分、機械雜質等都能使油品的密度增大。測定油品的密度對油品生產(chǎn)、儲運和使用有較大的意義，根據(jù)油品的密度可初步判斷油品被污染的程度。

3.4 傾點

油品在使用過程中隨外界溫度不斷降低，油品的粘度變的越大，流動也越來越困難，當溫度降低至某一范圍時，油品有可能完全失去正常的流動性能，傾點就是表示油品的低溫流動性能。油品的傾點決定于其中石蠟的含量，含量越多油品的傾點越高。為了便于運輸、儲存、保管，在國家有關標準中，規(guī)定汽輪機油的傾點不低于-7℃。

3.5 閃點

閃點是汽輪機油的一項物理性能指標，它與密度、粘度有密切關系。一般密度、粘度大的油品其閃點也相應的高。從運行意義上來說，閃點是一項安全指標，要求汽輪機油在長期高溫下運行，應安全可靠，一般說來閃點越低，揮發(fā)性越大，安全性能越小。

油在運行中如遇高溫時會引起油的熱裂解反應，油中高分子烴 經(jīng)裂解而產(chǎn)生低分子烴，低分子烴容易蒸發(fā)而使油的閃點下降。因此，運行中規(guī)定汽輪機油的閃點不比前次測定值低8℃。

3.6 機械雜質（顆粒度）

機械雜質是指油中侵入不溶于油的顆粒狀物質，如焊渣、氧化皮、金屬銷、砂粒、灰塵等。油中含有機械雜質，特別是堅硬的固體顆粒，可引起調速系統(tǒng)卡澀，機組轉動部位（軸承、軸瓦）的磨損，嚴重時可引起機組飛車等事故，嚴重地威脅機組安全運行。

3.7 酸值

酸值是新汽輪機油和運行中汽輪機油的重要指標，它是反映油老化程度的指標之一，也是新油精制的控制指標之一。運行中的油受溫度、空氣、壓力以及各種雜質的影響，油要逐漸被氧化，油在運行中氧化后很快地形成各種有機酸，如甲酸、乙酸等低分子酸均比較活潑，特別有水存在時，其腐蝕性更強。

3.8 抗乳化性能和破乳化度

抗乳化性能是指油品本身在含水的情況下抵抗油的水乳化液形成的能力，其能力的大小用破乳化度來表示。

破乳化度是評定油品抗乳化性能的質量指標，汽輪機油形成乳化液必須具備三個必要條件，一是必須有互不相溶或不完全相溶的兩種液體;二是兩種混合液應有乳化劑（能降低界面張力的表面活性劑）存在;三是要有形成乳狀液的能量，如強烈的攪拌、循環(huán)、流動等。運行中的汽輪機油因受溫度、空氣、壓力、水分等的影響，油要逐漸老化，老化后產(chǎn)生的環(huán)烷酸皂類、膠質等物質均是乳化劑。油在運行中往往由于設備或運行調整不當，使汽、水漏入油系統(tǒng)中，引起油質乳化。油乳化后進入軸承潤滑系統(tǒng)，有可能析出水分，破壞了正常的油膜，增大了轉動部分的摩擦，引起局部過熱、軸承磨損、機組振動及銹蝕。嚴重乳化的油有可能沉積于調速循環(huán)系統(tǒng)中，致使運行油不能暢通流動，不能起到良好潤滑和調速作用，不及時處理會造成重大事故。

3.9 析氣性

汽輪機油在正常條件下，可溶解10%體積的空氣，隨外界壓力的升高而提高，壓力下降時，被溶解的空氣形成小泡釋放出來，評定油品析氣能力通常是用空氣釋放值來表示。

汽輪機油析氣性能不好，可能會增加油的可壓縮性，導致控制系統(tǒng)失靈，產(chǎn)生噪音或振動，嚴重時會損壞設備;可能會降低油泵的有效容積、降低油泵的出口壓力，特別是對于離心泵;可能會加速油的劣化變質。

3.10 泡沫特性

由于汽輪機油在油系統(tǒng)中是強迫循環(huán)方式，空氣激烈的攪動，油面上會產(chǎn)生泡沫和氣泡，泡沫的生成可使油泵油壓上不去影響油系統(tǒng)的循環(huán)潤滑，發(fā)生磨損事故，同時油壓不穩(wěn)，影響調整，有時可造成油系統(tǒng)出現(xiàn)假油位，因此要求油品要有良好的泡沫特性。

3.11 抗氧化安定性

運行中汽輪機油與大量空氣接觸，油的氧化主要是空氣中氧的作用，此外，溫度、壓力、流速、催化劑和其他雜質如水分、塵土等都可能促使油的氧化。

4結束語

通過分析發(fā)電廠汽輪機用油的物理和化學性質，以及汽輪機油在發(fā)電廠汽輪機組運行中的作用、質量及技術要求，對電廠汽輪機用油問題進行分析提供理論依據(jù)，同時也為我們進一步認識和運用電廠汽輪機油的特性提供了理論基礎。

作者簡介：

郭玉瓏（1980-），男，漢，高級工程師，主要從事火力發(fā)電廠熱力試驗、技術監(jiān)督及基建調試工作。新疆新能集團有限責任公司烏魯木齊電力建設調試所。

蔡勇（1979-），男，漢，助理工程師。生技部節(jié)能專工。華電新疆發(fā)電有限公司昌吉熱電廠。