探索发电厂汽轮机油乳化的原因及其解决措施

探索发电厂汽轮机油乳化的原因及其解决措施

罗济深

（凯迪生态环境科技股份有限公司广西北流市537400）

摘要;汽轮机油乳化在发电厂实际运行中是一个常见的问题，一直困扰着汽轮机用户和润滑油制造商。乳化后，汽轮机油的各项性能严重下降，无法达到润滑的作用。本文从引起汽轮机油乳化的原因入手，分析了汽轮机油乳化的原因，并从汽轮机油的维护和选用等方面提出了相应的对策。

关键词：电厂汽轮机油乳化；原因；解决措施

引言

汽轮机油系统是汽轮机的九大系统之一，其主要功能是向汽轮机发电机轴承提供调节润滑系统的压力油。因此，汽轮机油系统的质量直接影响到汽轮机运行的安全性和可靠性。通常，油和水是不相容的两种液体。但是，将水与机油激烈搅拌，就会使机油系统乳化。特别是在涡轮高速旋转的过程中，水和油充分搅拌，形成乳浊液。油品中的添加剂物质的分子中具有亲水性极性基团和亲油性的非极性基团，在汽轮机高速旋转时向亲水性极性基团提供亲和水的机会，当亲和力足够大时，就与水紧密结合在一起。在相同的情况下，亲脂性非极性基团可以溶解在油中，从而提高了油水分离的难度。油性乳液不仅使润滑油变质，导致其粘着性变差。润滑油在摩擦表面形成的油膜受到损坏、润滑作用大大减弱。润滑油的散热性能变差，容易造成轴承烧瓦现象。最后，机油乳化容易腐蚀系统中的滑阀部件，导致器件灵敏度降低。

1.汽轮机油质量要求

汽轮机油系统所使用的汽轮机油是高质量，均匀的精制矿物油，而且必须加用抗腐蚀、抗氧化成分，要求不包含任何会影响汽轮机油系统的性能的有害杂质，所以对汽轮机油质量作出以下的规定：

(1)良好的抗氧化性是衡量汽轮机油质量的重要标准之一。由于汽轮机油在机组中的循环速度较快，而且循环周期多和使用年限长。在一定温度下，水和油可以直接接触到空气和金属；因此在操作过程中，它应该拥有更好的热稳定性，氧化沉积物较少，酸值也不会明显增加。

(2)具有良好的润滑性能和合适的粘度。通常选择合适粘度的汽轮机油，温度变化时，要求其粘度的变化要小。汽轮机油在不同温度条件下也可以得到必要的润滑。在保证汽轮机油润滑作用的条件下要选择低粘度的油，因为这可以提高汽轮机油的抗乳化性能和散热性能。

(3)要保障良好的抗乳化性能。当机组运行时，蒸汽会通过非密封处漏入油系统，从而导致油水混合形成乳浊液，影响到汽轮机油的各项性能以及机组的安全运行。所以汽轮机油的要求应具有良好的抗乳化性能和油水分离性能，这样在润滑系统中机油与水分可以从油箱中迅速分离，使汽轮机油可以保持正常的润滑和冷却。

(4)具有良好的防锈能力。防锈作用是机组机件不可或缺的功能。当然，良好的抗泡沫性能也是必须的。在实际运行过程中，汽轮机油产生的大量泡沫会影响汽轮机油的润滑和循环。要想避免大量的泡沫，就要使汽轮机油适当的接触空气，形成雾沫，以此来达到消除泡沫的问题。迅速消除泡沫，有助于涡轮的正常运行。清洁度良好的汽轮机油，可以有效的防止在油膜表面摩擦损坏，从而延长了设备的使用寿命。

2.汽轮机油乳化的原因

(1)研究现代电厂汽轮机油乳化现象发现，乳化剂、水、剧烈搅拌等因素都可以造成汽轮机油乳化现象。如果水漏入机油系统，也会造成机油的老化和乳化，严重时还会使机组机件生锈，这对于汽轮机的安全运行产生一定的影响。在水和油进行高速搅拌时，亲水基团与水的分离变得十分困难，从而导致机油乳化现象。汽轮机汽封密封不紧，蒸汽就会进入油系统，导致大气中的水汽进入水箱。此外，油箱和轴承箱上的排油烟机与排气管，如果不及时清除箱中的残留水分，也会导致机油中存在水。

(2)如果润滑油中溶有空气，在高温下会加速油的氧化，导致汽轮机油乳化。在运行过程中，汽轮机油会发生气化变质，而且会产生成分为环烷酸皂和胶体等物质的乳化剂，并进一步导致机油乳化。

(3)添加剂的性能也与汽轮机油乳化现象有关。该添加剂一般都是具有表面活性的混合物，这种表面活性物的分子结构，一端为憎水的非极性基团(即录油基团)，另一端为录水的极性基团。在机组的高速运转下，提高了极性基团对水的亲合度，从而提高了油水分离的难度，使机油的乳化速度加快。

3.汽轮机油乳化的危害

机油乳化的危害有两点：

(1)在润滑油的选用上，应选择具备一定粘度和粘附性的润滑油。这样相互滑动摩擦表面，会有一个油膜附着，导致液体之间的摩擦效应。高速运转时，轴颈和轴瓦底都会形成较大的压力油膜。支承的转子会在轴瓦中开始滑动。假如油质乳化，然后粘附不好，造成摩擦表面粘附性降低，使油膜将被破坏。转子轴颈与轴承轴瓦也就会发生磨擦作用，会使轴瓦被烧毁，与此同时机组会强烈的振动，严重的会毁掉汽轮机。

(2)在汽轮机运行过程中，润滑油可以通过滑动摩擦产生的热以及极高温度的蒸汽。如果发生机油乳化，乳化液沉积在循环系统里，它将导致油的流动不顺畅，从而造成电机的供油不足，发电机的冷却性能也受到严重影响。轴承与轴颈的温度如果不能控制在一定程度下，很容易造成烧瓦事故的发生。

4.电厂汽轮机油乳化预防措施

4.1建立完善的维修保养制度

从电厂汽轮机油乳化现象分析，维护和修理的操作不规范引起的水进入油系统很容易导致润滑油乳化的过程。为了减少这种现象的发生，针对操作过程中引发的润滑油乳化问题建立了维修养护体系通过建立维修养护体系，减少维修时空气与水的进入。在维修过程中，对汽轮机油乳化问题有效预防必须建立在维修制度的基础上，规范检修人员对设备的操作。通过建立监督系统建立监理制度，加强维修人员对维修业务的监督。防止因失误操作造成机油乳化。

4.2建立和完善预防性气体密封的密封系统

由于汽轮机组气封密封设备不及时更换导致电厂汽轮机油乳化，这主要是因为空气与水的进入。为了防范这种状况，管理部门应建立健全预防体系。在设备损坏前，及时更换新的设备。当然，对新设备的运行状况，气密封性，生产厂家以及使用寿命也要做好记录，以备日后的调用。根据汽轮机的实际运行状况，分阶段地开展预防和维护工作，防止汽轮机组进水、进气状况的发生，从而降低汽轮机油乳化的可能性。维修部门要密切关注气密封元件的安装过程中间隙的调整，使气体的密封性能得到保证，从而防止因水、气进入造成的机油乳化现象。

4.3增加机油净化装置，从油中除去水分

当现代汽轮机技术代替普通技术占领市场的今天，油净化装置可以过滤润滑油、机油中的杂质，将油水分离，可以防止汽轮机在运行中因润滑油中含有水造成的乳化。选油容积大、运行安全、分离效果好、净化率高的设备合理的选择设备，有利于防止汽轮机油乳化的发生。

4.4科学使用抗乳化剂

在润滑油的使用过程中，一定要注意合理的添加。这样不仅能提高润滑油的使用寿命，而且能大大减少机油乳化的可能性。在水、油界面存在乳化膜，将其破坏，从而降低润滑油的亲水性，降低机油的乳化效果。同时选用合适的抗乳化剂进行添加，促进汽轮机油抗乳化性能以及提高汽轮机的使用寿命

5.结语

总之，汽轮机油乳化现象的发生对汽轮机组的正常运行存在重要的影响。它导致在旋转部件的润滑性能严重下降，增加了机组机件的锈蚀，提高了电厂的运行效率，增强了电厂实际运作中的安全性和经济性。有关部门必须重视乳化油的使用，根据不同的症状进行防御性的管理和控制，进而减少汽轮机油乳化的可能性，延长汽轮的使用周期，为电厂运作带来经济效益。

参考文献：

[1]杨道武，朱志平，等著.电化学与电力设备的腐蚀与防护.中国电力出版社，2004.

[2]郑伟，裴智山，浅析汽轮机油乳化[J].内蒙古石油化工，2010

[3]唐福顺，李晓堂,陈保惠,王为.汽轮机油乳化原因及处理措施[J].汽轮机技术，1999

[4]肖增弘.汽轮机设备及系统[M].北京:中国电力出版社,2008

作者简介：

罗济深（1985年10月05日生），男，大专，主要从事生物质电厂生产运行工作。