火力發電廠汽輪機潤滑油系統濾油機功用及選型
摘 要：油系統是火力發電廠中汽輪機的重要組成部分，其中濾油機設備為整體油系統提供著無雜質、低水分的油品，是促進油質提升、保證油系統穩定運行的重要措施。根據濾油機類型不同，其濾油效果也有所不同。油系統中油品質越高，越能夠促進油利用率提升，同時減少環境污染，為火電廠發電運行效率提升提供條件，從而為火電廠帶來更多經濟效益。本文針對火力發電廠中油系統油質中存在的問題進行分析，闡述不同濾油器工作原理以及其優勢與缺點，將不同類型濾油機進行比較，探討其選型問題，以供參考。
關鍵詞：電廠；汽輪機油；油品污染
在火力發電廠中油品質問題關系著整體系統運行安全，為發電廠穩定運行提供著保障。油質出現問題會導致設備運行產生故障，對設備造成損壞，給火電廠帶來嚴重經濟損失，影響人們日常生產生活，甚至威脅人們生命財產安全。為了避免設備運行故障，減少經濟損失，需要對汽輪機油系統中油質進行嚴格監管，促使其品質提高。濾油機在油系統中的應用能夠有效過濾汽輪機油中雜質，起到較理想的凈化作用。但根據油系統需求不同以及類型不同，濾油機的過濾效果并不相同，需要與實際情況相結合，科學合理地選取濾油機。
1 汽輪機油質國家標準
作為火電廠設備運行中關鍵設備與保證油系統運行安全的重要組成部分，汽輪機油品質受到我國相關監管部門重視，油質標準的頒布與更新為油質提高提供有效指導與參考，不斷促進著油系統完善。與舊有標準相比，新標準的頒布為油質提供了更詳細規定，對汽輪機油中含水量、顆粒度以及所含雜質等都劃定了具體標準數值。
2 油質較低的原因
運行過程中油質過低會使汽輪機設備產生故障，汽輪機油品質較低，通常原因在于運行過程中汽輪機其他設備的影響或者源于自身所含雜質過多，而日常維護不充分也會給油質帶來污染。
（1）水分含量較高
在運行過程中，汽輪機會產生大量水分，這些水分經由冷油器等設備進入油系統，從而摻入汽輪機油，并以自由態與溶解態兩種形態存在，這種形式會造成汽輪機油水分含量較高，使油質降低，汽輪機油受到污染，最后導致油系統受到腐蝕，運行故障出現概率增加。
（2）機械雜質過多
機械雜質隨著設備運行時間增長而逐漸增多，嚴格依據操作規范對新建設備系統進行沖洗能夠有效降低其所含機械雜質，使管路中顆粒度符合油質標準，但在長時間使用下機械雜質增加仍然不可避免，在運行中機械雜質流入油系統，會使油系統中汽輪機油出現污染。
（3）油泥污染
若汽輪機油中長期帶有大量水分且缺少日常維護，就會造成設備老化而出現油泥，若此時向油系統中重新添加新油或者應用抗氧化劑等物質，極易析出此物質。
3 常見的幾種濾油機
3.1箱式濾油裝置
此種濾油機主要包括儲油箱、沉積箱以及過濾箱，在油系統中通常為主機配套設備。運行原理為：利用重力在沉積箱中令油與水分進行分離，通過過濾箱將油中含有的少量水分以及部分雜質進行過濾，最后將經過兩道工序的油送入儲油箱，對其進行精濾，從而使油質達到標準，為油系統提供動力。經這類裝置凈化的油品含水量遠遠超標，因為該裝置對油品中的溶解水和直徑小于過濾精度的水珠去除效果極差。另外布袋過濾器容易阻塞，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
壓濾濾油機是典型的加壓過濾設備，過濾介質為特種濾紙。待凈化油在高壓下強行通過濾紙，油中的固體雜質會被濾紙阻滯，水分會被濾紙吸附從而達到凈化目的。這種裝置去除雜質效果好，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。此類裝置因濾紙消耗量大（每天每臺約300張）、成本高而被淘汰。
3.3離心式濾油機
受工作原理的限制，離心式濾油機對顆粒直徑僅為數微米的粒子去除效果不理想，一般用加裝精濾器來改善。另外油水分離程度有限。高速離心設備維護相對困難、運行成本較高，電廠較少采用。
3.4聚結脫水濾油機
與一般濾油機的區別在于其特制過濾材料的親油或親水特性，這種濾油機能適應油品含水量較高的情況，但其除水精度不高；結構相對比較簡單、操作方便，但除水濾芯壽命太短，頻繁更換濾芯既增加了運行操作，又增加了耗材成本。
3.5真空濾油機（傳統型式和組合型式）
傳統型式的真空濾油機是過濾加真空脫水，過濾器用于除去機械雜質，真空分離用于脫水。為增大油膜蒸發表面積，油被噴射成霧狀，但過小的油滴容易吸入真空泵，造成真空泵自身潤滑油被破壞并且會污染環境。為延長油膜蒸發時間，在真空容器中部設置多孔填充材料，以增加油的蒸發表面和蒸發時間，但效果并不理想。因此，傳統真空濾油機在脫水速率方面難以滿足用戶要求，于是出現組合式的真空濾油機。組合式真空濾油機以真空脫水為主，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。
4 汽輪機潤滑油凈化裝置的選型
根據汽輪機油系統容易進水的實際情況，較為理想的汽輪機潤滑油凈化裝置應具備以下性能。（1）在線連續運行功能。各種濾油機表示凈化能力的指標，會因工況不同而有很大的變化。對于在線連續運行的汽輪機油凈化裝置，所謂正常運行工況必須包括以下各點：a.設備以額定流量運行；b.被處理油品的溫度在30e～50e范圍內；c.油品一次通過合格是指在濾油機的輸入和輸出口同時取樣測試，出口樣品達標；d.設備長期運行。（2）凈化裝置的流量和一次通過脫水率必須依據油箱總油量、油箱單位時間的平均進水量、主油泵流量等參數，綜合考慮。（3）凈化裝置必須具備極高的運行可靠性和自動保護功能。（4）使處理后的汽輪機油達到國標。運行中汽輪機油的指標，應指運行中油箱油的指標，而不是凈化裝置出口處油品的指標。例如國標中對200MW以上機組，要求油中微水含量不高于100LL/L，實際上要求凈化裝置出口處的含水量一定要低于100LL/L。
結束語
對油系統中濾油機的選擇關系著系統運行過程中油質高低，是保障火電廠設備運行安全、促使服務水平提升的重要措施，高水平油質能夠維持油系統正常運行，提高火電廠發電效率，為火電廠帶來更多經濟效益，同時也有利于降低因設備運行而產生的環境污染，對汽輪機油利用效率提升有顯著效果。對濾油機的選擇不能盲目，需要根據火電廠實際需求以及經濟狀況進行選擇，在對各類型濾油機優缺點深入了解后，嚴格依據我國相關質量監督部門提出質量標準進行操作，提高油質，促使其品質達標，在保證汽輪機油品質的條件的同時降低運行成本、促進火電廠經濟效益提升。
參考文獻
[1]GB/T75962000，電廠用運行中汽輪機油質量標準[S].
[2]謝尉揚，馮向東.新型靜電濾油機的特點及應用[J].浙江電力，2017（05）.
[3]周杰聯.陽江核電常規島主潤滑油凈化系統的優化改進[J].廣東電力，2014（09）.
來源：《科學與財富》2017年29期
