郭玉瓏 蔡勇

摘 要：本文主要介紹了發(fā)電廠汽輪機(jī)用油的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及汽輪機(jī)油在發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行中的作用及質(zhì)量要求，供各電廠進(jìn)行汽輪機(jī)油質(zhì)分析時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)油;性質(zhì);作用;要求

1概述

汽輪機(jī)油俗稱透平油，是電力系統(tǒng)發(fā)電廠中重要的潤(rùn)滑介質(zhì)，主要用于汽輪發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞，將直接影響汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這就要求我們能對(duì)汽輪機(jī)油的作用及性質(zhì)進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)油質(zhì)發(fā)生變化的原因，以便使我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦兄贫ㄡ槍?duì)性的措施，確保汽輪機(jī)用油的品質(zhì)。

2汽輪機(jī)油的作用

汽輪機(jī)油在汽輪發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑油系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)中是一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其作用主要有以下：

2.1調(diào)速作用

汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)主要由調(diào)速汽門、同步器、錯(cuò)油門、調(diào)速器及其傳動(dòng)、控制系統(tǒng)等部件組成，調(diào)速汽門的開大或關(guān)小由同步器來控制，使汽輪機(jī)在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)汽量來保持汽輪機(jī)額定的轉(zhuǎn)速，由錯(cuò)油門、調(diào)速器及其控制系統(tǒng)來控制。

2.2潤(rùn)滑作用

汽輪發(fā)電機(jī)組的軸承和軸頸其表面的光潔度雖然非常高，但當(dāng)汽輪機(jī)大軸移動(dòng)時(shí)，如果無潤(rùn)滑劑則處于固體摩擦狀態(tài)，汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)軸頸和軸承之間會(huì)摩擦和發(fā)熱，軸瓦瞬間便會(huì)被毀壞。如果在汽輪機(jī)的軸頸和軸承間加入汽輪機(jī)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(yùn)行中的汽輪機(jī)油，不斷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，油溫將不斷升高，其主要原因是軸承內(nèi)油品的內(nèi)摩擦產(chǎn)生熱量，其次，由于油與軸頸相接觸，被汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子傳來的熱量所加熱，因此，油在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時(shí)，將不斷帶走設(shè)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(zhì)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)設(shè)備起到冷卻、散熱的作用。

3汽輪機(jī)油的物理和化學(xué)性質(zhì)

3.1 水分、透明度

透明度是對(duì)油品外觀的直觀鑒定，優(yōu)良品質(zhì)的油外觀應(yīng)是清澈透明的。影響油品透明度有內(nèi)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(píng)價(jià)其流動(dòng)性能的指標(biāo)，對(duì)潤(rùn)滑作用有決定性的意義。油品的粘度與其化學(xué)組成密切相關(guān)，使用時(shí)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(jī)油需要在不同溫度條件下或在同一機(jī)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(shí)也不應(yīng)有過高的粘度。一般在發(fā)電廠3000r/min的機(jī)組采用32號(hào)汽輪機(jī)油。

3.3 密度

油品密度與油品化學(xué)組成關(guān)系密切，若油中含有膠質(zhì)和環(huán)烷酸越多則密度越大，運(yùn)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(jī)械雜質(zhì)等都能使油品的密度增大。測(cè)定油品的密度對(duì)油品生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)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(diǎn)

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(dòng)也越來越困難，當(dāng)溫度降低至某一范圍時(shí)，油品有可能完全失去正常的流動(dòng)性能，傾點(diǎn)就是表示油品的低溫流動(dòng)性能。油品的傾點(diǎn)決定于其中石蠟的含量，含量越多油品的傾點(diǎn)越高。為了便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、保管，在國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定汽輪機(jī)油的傾點(diǎn)不低于-7℃。

3.5 閃點(diǎn)

閃點(diǎn)是汽輪機(jī)油的一項(xiàng)物理性能指標(biāo)，它與密度、粘度有密切關(guān)系。一般密度、粘度大的油品其閃點(diǎn)也相應(yīng)的高。從運(yùn)行意義上來說，閃點(diǎn)是一項(xiàng)安全指標(biāo)，要求汽輪機(jī)油在長(zhǎng)期高溫下運(yùn)行，應(yīng)安全可靠，一般說來閃點(diǎn)越低，揮發(fā)性越大，安全性能越小。

油在運(yùn)行中如遇高溫時(shí)會(huì)引起油的熱裂解反應(yīng)，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(diǎn)下降。因此，運(yùn)行中規(guī)定汽輪機(jī)油的閃點(diǎn)不比前次測(cè)定值低8℃。

3.6 機(jī)械雜質(zhì)（顆粒度）

機(jī)械雜質(zhì)是指油中侵入不溶于油的顆粒狀物質(zhì)，如焊渣、氧化皮、金屬銷、砂粒、灰塵等。油中含有機(jī)械雜質(zhì)，特別是堅(jiān)硬的固體顆粒，可引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部位（軸承、軸瓦）的磨損，嚴(yán)重時(shí)可引起機(jī)組飛車等事故，嚴(yán)重地威脅機(jī)組安全運(yùn)行。

3.7 酸值

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

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(píng)定油品抗乳化性能的質(zhì)量指標(biāo)，汽輪機(jī)油形成乳化液必須具備三個(gè)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(yīng)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(qiáng)烈的攪拌、循環(huán)、流動(dòng)等。運(yùn)行中的汽輪機(jī)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(zhì)等物質(zhì)均是乳化劑。油在運(yùn)行中往往由于設(shè)備或運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)，使汽、水漏入油系統(tǒng)中，引起油質(zhì)乳化。油乳化后進(jìn)入軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)，有可能析出水分，破壞了正常的油膜，增大了轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，引起局部過熱、軸承磨損、機(jī)組振動(dòng)及銹蝕。嚴(yán)重乳化的油有可能沉積于調(diào)速循環(huán)系統(tǒng)中，致使運(yùn)行油不能暢通流動(dòng)，不能起到良好潤(rùn)滑和調(diào)速作用，不及時(shí)處理會(huì)造成重大事故。

3.9 析氣性

汽輪機(jī)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(shí)，被溶解的空氣形成小泡釋放出來，評(píng)定油品析氣能力通常是用空氣釋放值來表示。

汽輪機(jī)油析氣性能不好，可能會(huì)增加油的可壓縮性，導(dǎo)致控制系統(tǒng)失靈，產(chǎn)生噪音或振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備;可能會(huì)降低油泵的有效容積、降低油泵的出口壓力，特別是對(duì)于離心泵;可能會(huì)加速油的劣化變質(zhì)。

3.10 泡沫特性

由于汽輪機(jī)油在油系統(tǒng)中是強(qiáng)迫循環(huán)方式，空氣激烈的攪動(dòng)，油面上會(huì)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(rùn)滑，發(fā)生磨損事故，同時(shí)油壓不穩(wěn)，影響調(diào)整，有時(shí)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(yùn)行中汽輪機(jī)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(zhì)如水分、塵土等都可能促使油的氧化。

4結(jié)束語

通過分析發(fā)電廠汽輪機(jī)用油的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及汽輪機(jī)油在發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行中的作用、質(zhì)量及技術(shù)要求，對(duì)電廠汽輪機(jī)用油問題進(jìn)行分析提供理論依據(jù)，同時(shí)也為我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和運(yùn)用電廠汽輪機(jī)油的特性提供了理論基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

郭玉瓏（1980-），男，漢，高級(jí)工程師，主要從事火力發(fā)電廠熱力試驗(yàn)、技術(shù)監(jiān)督及基建調(diào)試工作。新疆新能集團(tuán)有限責(zé)任公司烏魯木齊電力建設(shè)調(diào)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。