燃气轮机颗粒度等级不合格的原因分析

燃气轮机颗粒度等级不合格的原因分析

姜梦俊

浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司

单位省市：浙江省江山市  单位邮编：324100

摘要：针对大唐江山热电1号燃气轮机润滑油随着运行年限的增加，出现了颗粒度等级在油系统启动初期严重超标的现象，但随着油系统运行时间的增加，油中颗粒逐渐减少，逐步达到机组启动的要求。因此对颗粒度超标现象进行了原因分析，采取了切实可行的处理方法，并取得明显效果。

关键词：润滑油 颗粒度

Abstract: with the increase of the operating life of Datang Jiangshan Thermoelectric No. 1 gas turbine, the particle size grade of the oil system exceeds the standard seriously at the beginning of the oil system start-up, but with the increase of the oil system operating time, the particles in the oil are gradually reduced to meet the requirements of the unit start-up. Therefore, the reason of particle size exceeding the standard was analyzed, and the feasible treatment method was adopted, and the obvious effect was obtained.

1、系统介绍

大唐江山热电燃气轮机润滑油系统是燃气轮机的重要组成部分，负责向燃气轮机、发电机轴承以及联轴器供油，配有交流润滑油泵、直流润滑油泵、排油烟风机、过滤器以及冷油器。其中过滤器滤芯过滤精度为5μm，润滑油为32号透平油。

2、未采取任何措施前颗粒度随时间的变化规律

图1：颗粒度等级与油系统运行时间

由上图可以看出，油系统运行2h时，颗粒度严重超标，油系统运行时间越长，颗粒度等级越低，但相同时间段内，颗粒度下降等级不同。

3、原因分析

3.1、仪表测量偏差大

委托相应检验机构，对颗粒度仪进行校准，校准结果显示仪器合格，并将油样送至第三方实验室检测，对同一油样检测结果进行比对。通过实验结果可以看出粒径对比大致相同。

表1

3.2、润滑油中水分超标

在每个季度分别随机抽取一次油样进行化验，实验结果如下：

表2

根据GB/T 7596-2017水分要求质量指标≤100μg/L，检测结果中水分含量符合标准的要求，且含量较低，对颗粒度结果影响较小。

3.3、颗粒度瓶未清洗干净或有灰尘进入

分别用四个人清洗颗粒度瓶在油系统运行2h和运行12h时取样进行进行化验：

表3

油系统运行2h时，颗粒度检测结果均不合格，运行12h后，颗粒度合格，且颗粒度等级相同，故颗粒度瓶对颗粒度等级影响较小。

3.4、化验过程不规范

化验员A同时在油系统运行2h和12h时取五个样，由五人分别进行化验：

表4

五个人在油系统运行2h和12h时分别进行化验，化验结果均一致，故化验过程对颗粒度的影响较小。

3.5、取样方式不规范

由五个人在油系统运行2h和12h时进行同时取样，由化验员A进行化验：

表5

五个人在油系统运行2h和12h时分别进行取样，化验结果均一致，故取样过程对颗粒度的影响较小。

3.6、燃机油系统被污染，有灰尘进入

由于灰尘是不溶物质，如有灰尘进入，加热后油质情况应与加热前保持一致，

在油系统刚运行时化验员A进行取样，人工对1、2、3号加热到55℃再化验，4号瓶刚取样时就化验：

表6

提前运行油系统，在油温达到55℃时由化验员A进行取样化验：

表7

从两种确认方法中可以看出，油温加热后颗粒度等级均合格，且与未加热时相比，2-10μm粒径大幅度减少，故油系统运行时未有灰尘进入。

3.7、燃机轴承磨损，有金属粉末进入

委托第三方实验室对油中金属元素含量分析，化验结果如下：

表8

由化验结果可知润滑油中无金属粉末进入。

3.8、油系统运行年数较长，油质劣化，有氧化产物产生

对润滑油油样进行成分分析，与新油进行比较，结合润滑油加热后颗粒大幅度减少的现象，可以判断出油中颗粒为可溶性物质，油温低时析出，油温高时溶解，同时对油样进行傅里叶红外光谱检测，与新油进行对比，受阻酚化合物有明显下降，且含有羧基化合物，受阻酚化合物为油中抗氧化添加物，羧基化合物可能为氧化产物。润滑油长期运行后抗氧化物逐渐损耗，氧化产物增多，氧化产物在油温高时有较好的溶解性，油温低时析出，导致润滑油油质颗粒度超标。

4、实际运行情况分析

由于本厂燃机油系统润滑油箱容积为23470L，若更换新油，需要购买大量的新油，价格昂贵，且更换润滑油过程繁琐，容易在更换过程中对新油造成污染，工作量较大，故采用加装滤油机的方法。

5、结论与建议

对油系统加装外接滤油机，对润滑油进行过滤，并在油系统启动前将外接滤油机停止，关闭相关连接阀门后再启动油系统，运行两小时后取润滑油油样化验得到的实验结果为：

表9

由此可见，加装滤油机后，在油系统运行2h时燃机油颗粒度均合格。因此在油系统运行初期即运行滤油机可以缩短油系统运行时间，在短时间内可以响应机组启动的要求，并可以节约厂用电。

参考文献：

1.张雅丽，杜自力 汽轮机润滑油水分超标的原因分析及处理[J].热力发电,2017(9)

2.吝永军  润滑油水分及颗粒度超标原因分析及处理，2019（1）