张洋1
1. 国家电投集团郑州燃气发电有限公司，河南 郑州 450001
摘 要:在汽轮发电机组当中，抗燃油的油品会影响汽轮机的安全运行。当中的颗粒物、漆膜倾向指数、水分、酸值等是重要质量指标，随着机组运行年限的增加，抗燃油的性能也逐渐下降，抗燃油系统的治理成为了一件麻烦的事情，尤其漆膜更是无法通过换油来进行有效清理。本文介绍了电聚合净油机原理和性能特点进，并介绍了电聚合净油机在汽轮机抗燃油系统中的一个应用实例。
关键词: 电聚合净油机；漆膜；抗燃油；汽轮机
前言
汽轮机抗燃油主要由基础油和添加剂两部分构成，在使用过程中单类抗氧化剂的残余量、可溶污染物等超过抗燃油可溶解的量，会形成胶质物、油泥等有害物质，加速抗燃油的氧化。某电厂燃气轮机2018年9月发现抗燃油系统中，漆膜倾向指数高达97.4，漆膜污染严重。
1 汽轮机抗燃油的质量及性能要求
1.1 水分含量
在机组的运行过程中，很难避免水分混入，即使油水混合后形成了乳化液，导致其理化性能的恶化，但是对于抗燃油和磷酸酯的构成，不会产生严重的影响。
1.2 酸值
因为油液的颗粒污染物，还有水分的问题，会出现氧化情况，从而导致乳化油液中的酸值升高，这种情况会加剧油液对管路表面的腐蚀。
1.3 机械杂质
一般情况下的轴承，其油膜厚度是0.1~0.2mm，如果污染物含量较高，或者是坚硬杂质进入到油膜中，会破坏油膜的润滑性，从而形成干摩擦，导致划伤和拉伤情况，从而引起各种设备故障。
2 漆膜
2.1 漆膜的产生：
漆膜是油品变质的产物，是抗燃油工作中的必然产物，形成机理如下：
（1）氧化问题：烃类油品氧化遵循自由基链反应机制，氧化后生成羧酸、酯、醇等过氧化物。这些过氧化物进一步缩聚反应生成高分子量的聚合物，如漆膜和油泥。油品氧化速率与油品中的空气、水分、温度及金属颗粒量有关[2]。
（2）油液“微燃烧”：当油液中的含水量超过溶解极限后，进入油液的空气会以悬浮形式存在油液中，当油液从低压区被泵入高压区（如：轴承的承载区）这些悬浮在油液中的小气泡被急剧压缩，导致油液微区温度迅速升高，造成油液微区绝热直至小气泡破裂叫“微燃烧”，同时释放出黑褐色的胶质物——漆膜。
（3）磷酸酯水解：磷酸酯水解后产生羧酸、酯、醇等过氧化物，这些过氧化物进一步缩聚反应生成高分子量的极性聚合物。
2.2 漆膜的危害
“漆膜”是一种可能为褐色、棕色或黑色非溶解性的膜状沉淀物[1]，是油品变质的产物。
当润滑油出现漆膜后，滑动轴承内形成的漆膜极易附着在金属（乌金）表面，堆积的位置一般在轴承最小间隙后阻碍轴承散热，瓦温升高，从而减小了轴承的厚度[3]，导致轴承的承载力下降，由于润滑油的温升增加，使得漆膜具有一定的腐蚀性，所以，一旦出现漆膜现象（漆膜倾向指数大于15），应对汽轮机实施监护运行，即只要有停机机会就得对整个轴系轴承翻瓦清理，若长期附着，会使乌金表面呈熔融状态，威胁轴承的安全运行。
漆膜的危害如下：
（1）由于轴承乌金表面工作温度较高，漆膜很容易附着在轴瓦工作表面，久而久之会使乌金表面呈熔融状态，影响了轴系稳定性，并且威胁了机组的安全运行。
（2）堵塞间隙，增加摩擦；
（2）堵塞过滤器，造成设备损坏；
（3）冷却器上沉积的漆膜导致散热不良、油温上升、油品氧化加速；
3 SEC电聚合净油机的原理及特点
3.1 电聚合净油机的原理
利用静电场使油液中的颗粒物及油泥/漆膜被吸附在收集器上，从而达到油液净化目的。由于采用吸附原理，而非阻拦式过滤的方式，不会有滤芯堵塞而影响流量问题，捕捉精细度达到0.02微米，对硬质金属材料、软体杂质及颗粒物等都可以清除。
3.2 电聚合净油机的特点：
（1）净化精度高，可去除亚微米污染物，过滤精度达到 0.2微米；
（2）可以有效结合真空系统及聚结系统，能够快速除水除气；
（3）净化速度快，可以快速处理颗粒、快速净化。流量大，可以满足冲洗、清洗需要；
（4）清洗系统作用，通过电聚合净化技术不仅将油中的杂质、颗粒去除，还能将酸性产物、带电胶体、油泥、漆膜等有害物质清除干净，防止再生，提高油液的PH值，降低介质损耗因素和酸值，改善油品指标；
（5）适用范围比较广泛，在水分超标的情况下，也可以正常工作。
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4 SEC电聚合净油机在抗燃油系统中的应用
某电厂燃气轮机，2018年9月大修时，经过对油液取样检测显示油品面临如下两点问题：1.颗粒度等级大于12级，颗粒污染过高；2.漆膜倾向指数过高 97.4 漆膜污染严重。
为了解决油系统中的漆膜问题，配备了流量为3000L/h的SEC电聚合净油机用于该机抗燃油净化，经过三个月的过滤净化。油品取样1000mL，进行化验分析，达到了行业标准，漆膜倾向指数降至10以下，长期维护下去能彻底根治漆膜的生成。
从油品检验结果可以看出漆膜倾向指数明显降低，
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5 结束语
电厂抗燃油系统所需的净油机，可根据实际需求进行配置，如果油品状况较好，配置普通的机械式净油机或离心式净油机也可以。如果油品状况较差，颗粒物较多，漆膜现象严重，应配置过滤精度高的电聚合净油机。相比而言，电聚合净油机过滤效果更好，对小颗粒、氧化物、油泥/漆膜等杂质的去除率高[4]，可以彻底有效的去除漆膜，延长油品寿命。良好的油品是需要靠精心维护和严格管理，由于抗燃油系统循环过程中环节较多，易遭不测，如：轴封漏汽、冷油器漏水、管路杂质等都会直接污染油品，加强油品管控、合理配备防护处理设备是保障油品寿命的重要途径。
参考文献：
[1] 陈兆虎，田宏光，刘俊，冯伟，贺石中．石化设备“漆膜”形成机制与防范[J]．润滑与密封，2018.2，43（2）：137-140．
[2] 周文新．工业润滑油应用中的漆膜问题[J]．设备管理与维修，2007，8：1-4．
[3] 张楚，杨建刚，刘石，高庆水，邓小文．漆膜影响下滑动轴承性能分析[J]．润滑与密封，2017.7，42（7）：125-130．
[4] 谢蔚扬，冯向东．新型静电滤油机的特点及应用[J]．浙江电力，2017，36
作者简介: 张洋（1988），男，河南郑州，2014年毕业于上海电力大学热能工程专业，工程师，从事汽轮机、燃气轮机系统维护工作