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颗粒计数器浅析汽轮机油颗粒度检测的重要性
点击次数:1390 发布时间:2017-09-12
 
   颗粒计数器浅析汽轮机油颗粒度检测的重要性
  1 概述
  汽轮机油质的好坏直接影响着汽轮机润滑油系统、氢气密封油系统和调节保安系统能否正常工作。汽轮机油系统颗粒度污染超标在电厂是一个普遍存在的问题。对汽轮机润滑油系统来说,润滑油中的固体颗粒在滑动轴承承载表面上会加快轴颈与瓦面磨损,使电厂汽轮机组轴颈拉毛磨损、车削成槽的现象频繁发生。近年来,我国新投产的国产300MW机组,普遍存在或多或少的磨轴现象。对调速系统来说,颗粒状的固体污染物因各种原因侵入系统,随油流窜流在各原件和管道中,加大阀芯和阀套摩擦,调节系统动作迟缓,同时加快喷嘴和节流口的冲蚀磨损改变形状尺寸,zui终影响调节系统的性能,尤其是目前大容量机组都采用以高压抗燃油作为工作介质的DEH系统,其核心部件电液伺服阀是非常精密的电液转换原件,由油中污染颗粒引起的伺服阀失效的故障更容易发生。调查资料表明,在所有伺服阀的故障中因油污染主要是固体颗粒污染引起的堵塞、卡死、冲蚀等失效故障约占90%。此外,污染的密封油可使压差阀发生卡涩、动作不灵、跟踪性能差、平衡阀灵敏度降低,使得密封瓦氢侧油量增加,向发电机内大量进油。据调查,在国内运行的一百三十多台200MW汽轮发电机组中,都不同程度地存在着上述问题。氢密封系统向发电机内漏油是电厂普遍存在的一种现象,汽轮机油的污染使得油系统故障频繁发生,不仅严重影响了生产,也给电厂带来了很大的经济损失。长期以来,电厂对运行中的汽轮机油只能做常规化验,清洁度用目测法和放大镜观察法油质,检验受检测人员水平的影响,这些检验方式并不能满足对汽轮机油质检测的要求,
  现就汽轮机油污染监测工作的重点谈谈粗浅看法
  2 汽轮机油污染监测工作中存在的问题
  2.1 提高监测管理水平
  相对于以前的小容量机组,大容量机组(200MW及以上机组)轴颈尺寸增大,轴颈表面的线速度增大,象车削一样,很高的线速度使颗粒与轴颈更容易拉毛磨损;同时转子质量大,油膜薄,小容量机组运行中油膜厚度一般约为0.20mm,而大机组的油膜厚度通过实测只有0.05mm左右,当机组启动或惰走时油膜会更薄,使得汽轮机组轴颈更易受润滑油中更多的微小颗粒的损伤。目前,某些电厂对油质的认识仍停留在小机组的水平上,对油污染的危害认识不足,大多数电力建设安装部门,仅把油质检测停留在安装过程和油循环上,没有在油系统的选材运输保管下料和安装上实行一套严格的切实可行的监测管理制度。由于汽轮机油的清洁度涉及到汽轮机油系统设备的制造运输储存安装及运行监督等各个环节,因此要想提高汽轮机油的质量必须有一个全系统的监测过程。
  2.2 更新必要的检测设备
  传统的油质化验由于没有专门的颗粒计数仪,而昂贵的在线检测仪价格昂贵且无法应用于汽轮机油质的在线监测,目前的目测或放大镜检验方式不能及时发现汽轮机油清洁度超标现象,未能及时发现汽轮机油中含大量的固体颗粒污染物,通常只有在油颗粒度污染对系统产生危害后才采取措施,曾发生过机组轴颈轴瓦严重损伤。因此,使用符合要求的检测设备对使用的汽轮机油质清洁度进行检测并对长期运行的机组实行清洁度在线检测是当前对污染度进行及时控制,减少油污染危害的一个重要途径。
  2.3 优化评判方法,规范操作
  以光阻法原理工作的液体自动颗粒计数器已成为广为人们接受的一种测定油液污染度的主要工具。目前电厂大都沿用美国汽车工程协会的SA749D标准及美国航天协会的NASl638标准,它们有一个共同特点,即建立在一个固定的尺寸分布的基础上,以电厂使用较多的NASl638标准为例,该标准按100ml油液中5~15μm、15~25μm、25~50μm、50~100μm和大于100μm5个尺寸范围内zui大允许颗粒数划分为12个污染等级。电厂目前清洁度等级的评判方法是,根据检测结果,确定污染颗粒在各尺寸范围内的清洁度等级并取其中的zui大值作为zui终的清洁度等级评判结果。用该方法确定的评判结果存在如下问题:实际汽轮机油中颗粒尺寸分布难以同时满足,5个尺寸范围的规定,使得NASl638标准在应用过程中往往出现大小尺寸范围内汽轮机油的清洁度等级相差很大。因此,按当前油质评定方法确定的评判结果不能很好地反映汽轮机油质对油系统的危害程度。而且颗粒计数的准确性在很大程度上依赖颗粒检测设备的正确操作技术,必须保证所用传感器以及相连管路的清洁度,样液分析系统必须先用事先过滤好的溶剂来清洗。同时zui后使用超声浴池来代替传统的手工摇动,避免手工带来的气泡。样液在超声浴池中停留的时间不应超过30S,否则瓶壁上的颗粒会脱落到样液中,这对清洁度高的样液有一定影响。只有正确使用颗粒计数器,才能减小计数误差,提高数据的重复精度,从而有利于正确分析系统的污染度等级,有助于提高系统的性能及可靠性,延长系统的工作寿命。
  3 汽轮机油污染监测工作的重点
  3.1 安装油质在线监测设备
  目前,电厂在机组安装冲洗以及运行中常用的外观目测法放大镜观察法及称重法来判断油质清洁度的方式已不能满足大容量机组对汽轮机油质的要求。电厂应安装油质在线监测设备,在机组安装维修后进行油系统冲洗及在补充新油过程中对汽轮机油质进行检测,以保证汽轮机油质符合要求同时,对运行中的汽轮机油的清洁度进行在线监测,在清洁度超标时及时滤油,不仅可以将汽轮机油质控制在系统所要求的目标清洁度范围内,还可根据汽轮机油清洁度的变化情况及时发现机组运行中出现的异常情况,在故障早期阶段采取措施,避免油污染危害的发生,保证机组安全可靠的运行。
  3.2 消除微水含量的影响
  由于现场运行的汽轮机油中含有微小气泡,影响了检测精度同时为消除汽轮机油中水对污染度检测结果的影响,建议安装除气装置及汽轮机油微水含量检测装置对污染度检测结果进行修正,以提高检测精度。
  3.3 改进油质评判方法
  若要通过油质监测有效地控制汽轮机油污染对系统产生的危害,汽轮机油质清洁度等级检测结果必须能够反映汽轮机油中固体颗粒对系统的危害程度.由于目前用各尺寸段内zui大清洁度等级作为zui终清洁度等级的评判方法不能真实的反映污染颗粒对系统的危害程度,建议污染度等级评判结果中保留各尺寸段内的污染度等级,相应地,汽轮机油系统对汽轮机油质清洁度的等级要求也按不同的尺寸段分别规定。
  4 结论
  综上所述,汽轮机油污染是国内电厂普遍存在问题,不仅给电厂造成很大的经济损失,也影响了机组的安全运行因此,我们应积极加强对汽轮机油的监测工作,将汽轮机油污染度控制在规定范围内,保证机组更加安全可靠地运行。
 
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