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汽輪機油的性質(zhì)及作用淺析與探討

作者:陳晉宇 孔凡奕  
評論: 更新日期:2015年04月12日


??????? 1. 前言
??????? 汽輪機油俗稱透平油,是電力系統(tǒng)中重要的潤滑介質(zhì),主要用于汽輪發(fā)電機組的潤滑系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。在汽輪機的軸承中起潤滑和冷卻作用;在調(diào)速系統(tǒng)中起傳壓調(diào)速作用。汽輪機油用量大,一臺200MW 的機組通常需用30--50噸汽輪機油,一個大電廠若加上必需的備用油量,用油量就會更大。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,汽輪機油質(zhì)量的好壞,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(zhì)進行分析,從而發(fā)現(xiàn)油質(zhì)發(fā)生變化的原因,以便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(zhì)。
??????? 2. 汽輪機油的作用淺析:
??????? 汽輪機油在汽輪發(fā)電機組的潤滑油系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)中是一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其作用主要有:
??????? 2.1 調(diào)速作用
??????? 汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)主要由調(diào)速汽門、伺服閥、錯油門、調(diào)速器及其控制系統(tǒng)等部件組成,調(diào)速汽門的開大或關(guān)小由伺服閥來控制,使汽輪機在負荷變動時,調(diào)節(jié)蒸汽的進汽量來保持汽輪機額定的轉(zhuǎn)速;而伺服閥由錯油門、調(diào)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,但當大軸移動時,若無潤滑劑則處于固體磨擦狀態(tài),汽輪機啟動時軸頸和軸承之間會磨損和發(fā)熱,瞬間便會被毀壞。若在汽輪機的軸頸和軸承間加入汽輪機油,在固體磨擦的表面上形成連續(xù)不斷的油膜層,從而以液體磨擦代替了固體磨擦,大大減少了磨擦阻力,防止了軸的磨損和毀壞。
??????? 當油分子與金屬表面接觸時,就牢固地與金屬的結(jié)晶格子相結(jié)合,而且油分子還沿一定方向排列,并擴展到更多層的分子,當軸頸在通入汽輪機油的軸承中轉(zhuǎn)動時,由于汽輪機油具有一定潤滑性和粘度,它就牢固地粘在軸表面形成一層油分子,而且還吸引鄰近層的油分子一起轉(zhuǎn)動。軸與軸承之間的間隙呈楔形,而運行著的油分子自間隙較寬的部分被擠到較窄部分,從而形成壓力,在軸與軸承下部之間形成特殊的楔形油層,在此油楔壓力作用下,軸在軸承內(nèi)被托起,致使軸頸與軸之間形成一層具有一定厚度的油膜,即以液體磨擦代替子固體磨擦,油在其中起到良好的潤滑作用。
??????? 2.3 散熱作用
??????? 運行中的汽輪機油,不斷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動,油溫將不斷升高,其主要原因是軸承內(nèi)油品的內(nèi)磨擦產(chǎn)生熱量,其次,由于油與軸頸相接觸,被汽輪機轉(zhuǎn)子傳來的熱量所加熱,故此,油在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時,將不斷地帶走設(shè)備所產(chǎn)生的熱量,并經(jīng)冷油器把熱量排出。由此可知,油作為傳熱介質(zhì),對系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)設(shè)備起到冷卻、散熱的作用。
??????? 2.4 沖洗作用
??????? 由于磨擦產(chǎn)主的金屬碎屑被汽輪機油所帶走,從而起到了沖洗的作用。
??????? 2.5 減振作用
??????? 汽輪機油在磨擦面上形成油膜,使磨擦部件在油膜上運動,即兩磨擦面間墊了一層油墊,因而對設(shè)備的振動起到了一定的緩沖作用。
??????? 3. 對發(fā)電廠汽輪機油質(zhì)的要求:
??????? 汽輪機油質(zhì)量的好壞,直接影響汽輪機組的安全經(jīng)濟運行,故對汽輪機油的質(zhì)量具有嚴格的規(guī)定和較高的要求:
??????? 3.1 良好的抗氧化安定性:
??????? 汽輪機油在機組中循環(huán)速度快,次數(shù)多,使用年限較長,并在一定溫度下和空氣、金屬直接接觸;因此要求其在運行中熱穩(wěn)定性好,氧化沉淀物要少,酸值不應(yīng)顯著增長。
??????? 3.2 良好的潤滑性能和適當?shù)恼扯龋?br /> ??????? 選擇適當粘度的汽輪機油,其粘度隨溫度變化小,能保證汽輪機組在不同溫度下得到可靠的潤滑。一般在保證潤滑的前提下,盡可能選用粘度較小的油、因其散熱性及抗乳化性能均好一些。
??????? 3.3 良好的抗乳化性能:
??????? 因機組在運行中蒸汽經(jīng)常從軸封不嚴密處漏入油系統(tǒng),使油水混合而成乳化液,影響油的潤滑性能和機組的安全運行,故要求汽輪機油具有良好的抗乳化性能,容易與水分離。使漏入潤滑系統(tǒng)內(nèi)的水分在油箱內(nèi)能迅速分離排出,以保持油質(zhì)的正常潤滑和冷卻作用。
??????? 3.4 要具有良好的防銹性能:
??????? 對機件能起到良好的防銹作用。
??????? 3.5 良好的抗泡沫性能:
??????? 油在運行中產(chǎn)生泡沫要少。以利于油的正常循環(huán)、潤滑。
??????? 3.6 良好的析氣性能:
??????? 油在運行中于空氣接觸,形成霧沫,油應(yīng)能快速消除泡沫。
??????? 3.7 具有良好的清潔度:
??????? 油品應(yīng)有很好的清潔度,以免在磨擦面上破壞油膜,形成干磨擦,造成設(shè)備損壞。
??????? 4. 汽輪機油的物理和化學性質(zhì):
??????? 4.1 水分、透明度
??????? 透明度是對油品外觀的直觀鑒定,優(yōu)良油的外觀狀應(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、水分等污染物,可使油的外觀渾濁不清。

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