汽輪機(jī)油是工業(yè)潤(rùn)滑油中重要的一類(lèi)，主要依靠在機(jī)組軸頸和軸瓦高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中形成油膜，對(duì)汽輪機(jī)軸和軸瓦起承載、潤(rùn)滑和冷卻作用。若潤(rùn)滑系統(tǒng)中油膜形成不良，則極易引起軸和軸瓦的磨蝕、燒蝕，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生抱瓦，引發(fā)機(jī)組非正常停機(jī)，給電廠(chǎng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，保證汽輪機(jī)油在潤(rùn)滑系統(tǒng)中形成良好的油膜是確保機(jī)組運(yùn)行**的關(guān)鍵。很多電廠(chǎng)在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)汽封漏氣問(wèn)題，導(dǎo)致汽輪機(jī)潤(rùn)滑油發(fā)生乳化。對(duì)汽封進(jìn)行維修必須停機(jī)，但是很多情況下沒(méi)有停機(jī)條件，因此需要找到既不影響機(jī)組運(yùn)行，又能解決汽封漏氣所致的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油乳化問(wèn)題的方法。本文以陜西某電廠(chǎng)供熱機(jī)組為例，對(duì)該廠(chǎng)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油發(fā)生的乳化問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)介紹解決方法及處理效果。

陜西某電廠(chǎng)供熱機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生汽封漏氣，致使汽輪機(jī)潤(rùn)滑油發(fā)生了嚴(yán)重乳化問(wèn)題， 油不透明，呈乳狀，油中水分達(dá) 23 000 mg/L，嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場(chǎng)使用處理流量為 12 m3/h 的真空脫水濾油機(jī) 24 h 不間斷脫水處理多日無(wú)效果，油中水分仍逐漸上升，油箱底部排污管排出的也是乳化的汽輪機(jī)油。為解決該廠(chǎng)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油乳化問(wèn)題，我司技術(shù)人員開(kāi)展了以下研究。

汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，可使油和水充分?jǐn)嚢瑁椭械娜榛瘎┠茉谟退缑嫘纬蓤?jiān)固的界面膜，使油水交融，產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。汽輪機(jī)潤(rùn)滑油發(fā)生乳化的要素有：（?1）油中含水；（?2）油中含有能降低界面張力的表面活性物質(zhì)（乳化劑）；?（?3）高速循環(huán)流動(dòng)或攪動(dòng)。對(duì)于正在運(yùn)行的機(jī)組，管路中的油一直在高速循環(huán)流動(dòng)，油僅有在油箱中停留時(shí)可看作是相對(duì)靜止的。因此，針對(duì)運(yùn)行機(jī)組汽輪機(jī)油乳化問(wèn)題，應(yīng)在降低水分或提高油質(zhì)破乳化度方面進(jìn)行研究。

• 濾油機(jī)脫水處理

該機(jī)組汽封漏氣嚴(yán)重，油中水分不斷增加，一般電廠(chǎng)采用的脫水濾油機(jī)的處理流量**為 12 m3/h， 單位時(shí)間內(nèi)脫水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽封漏氣所帶入的水量，顯然僅靠濾油機(jī)脫水是無(wú)法解決問(wèn)題的?，F(xiàn)場(chǎng)使用處理流量為 12 m3/h 的真空脫水濾油機(jī) 24 h 不間斷脫水處理多日無(wú)效果，也驗(yàn)證了僅用脫水濾油機(jī)進(jìn)行脫水，解決不了上述油質(zhì)乳化問(wèn)題。

• 添加破乳劑

油的乳化因素之一是含有乳化劑，可向汽輪機(jī)潤(rùn)滑油中添加適量的破乳劑。破乳劑會(huì)和乳化劑發(fā)生絡(luò)合，改變?nèi)榛瘎┙Y(jié)構(gòu)，降低界面張力， 但其前提是必須保證對(duì)油質(zhì)的其他指標(biāo)不產(chǎn)生不良影響。

• 添加破乳劑模擬試驗(yàn)

目前，*常用的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油破乳劑為胺與環(huán)氧化合物縮合物類(lèi)破乳劑，對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室添加效果試驗(yàn)。模擬油運(yùn)行環(huán)境，樣品添加破乳劑后在 45 ℃ 水浴中充分?jǐn)嚢?，攪拌后進(jìn)行破乳化度指標(biāo)檢測(cè)，并觀(guān)察油、水分離現(xiàn)象，試驗(yàn)結(jié)果所示，添加破乳劑 T1001 可將該機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油破乳化度由原來(lái)的 24.8 min降至 6.5 min。當(dāng)破乳劑 T1001 質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 0.02 %時(shí)，雖然破乳化度仍可降低，但降幅較??；并且油、水分離后，油層、水層均發(fā)生不同程度的渾濁現(xiàn)象，渾濁程度隨破乳劑添加量的增加逐漸嚴(yán)重。一般汽輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)油箱的設(shè)計(jì)容量要求油在油箱的停留時(shí)間為 8~10 min。為保證添加破乳劑后油層、水層清澈，選擇 T1001 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.02 % 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)添加試驗(yàn)，認(rèn)為其可使乳化油在油箱中有充分時(shí)間破乳，將油中水分分離出去。

• 現(xiàn)場(chǎng)添加破乳劑

按油系統(tǒng)油量為 23 t 計(jì)算，需添加 T1001 4.6 kg。將 T1001 與 20 kg 運(yùn)行油充分?jǐn)嚢杌旌虾?，由油箱頂部檢修口緩慢加入油箱。機(jī)組正常運(yùn)行 12 h、24 h 后，取樣進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果所示。該機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油加入破乳劑T1001 后，破乳化度明顯降低，與模擬試驗(yàn)結(jié)果相符；水分明顯降低，但仍超標(biāo)嚴(yán)重；油質(zhì)粘度、酸值指標(biāo)沒(méi)有受到影響；油質(zhì)外觀(guān)仍然是乳化狀態(tài)；油質(zhì)乳化使?jié)崈舳热源笥?12 級(jí)（?NAS 1638），不符合質(zhì)量要求。

現(xiàn)場(chǎng)添加破乳劑試驗(yàn)結(jié)果表明，向運(yùn)行油中添加破乳劑后，雖然油的乳化程度有明顯改善， 但運(yùn)行油還需約 7 min 才能油水分離，即在現(xiàn)有油箱體積情況下，向運(yùn)行油中添加破乳劑不能解決該廠(chǎng)油質(zhì)乳化問(wèn)題。

• 油質(zhì)再生處理

油的乳化因素之一是含有乳化劑，可使用對(duì)乳化劑具有吸附作用的吸附劑對(duì)油進(jìn)行再生處理，將油中乳化劑去除，提高油與水的分離能力。為此，擬采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行再生處理。

• 吸附劑再生模擬試驗(yàn)

采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)添加了破乳劑的運(yùn)行油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室再生處理效果試驗(yàn)。模擬運(yùn)行油運(yùn)行環(huán)境，油樣添加吸附劑后在 45 ℃ 水浴中攪拌 60 min，用濾紙將吸附劑濾除，檢測(cè)油質(zhì)破乳化度指標(biāo)，并觀(guān)察油、水分離現(xiàn)象，試驗(yàn)結(jié)果所示。與未加入吸附劑的運(yùn)行油樣比較，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.5 % 的吸附劑再生處理后，破乳化度反而更高；再增加吸附劑用量，破乳化度值逐漸下降，經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0 % 的吸附劑再生處理后，破乳化度降至 2.3 min； 再增加吸附劑用量，破乳化度還會(huì)降低，但降幅**小。運(yùn)行油中所加入的破乳劑是一種表面活性劑，具有極性，而極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)極性化合物具有吸附作用。因此，用 0.5% 吸附劑處理后，油樣中的破乳劑被處理掉，故破乳化度有明顯上升；當(dāng)吸附劑用量逐漸增加時(shí)，油中乳化劑被徹底去除，破乳化度則隨著吸附劑用量增加而逐漸下降，直至接近吸附劑處理可達(dá)到的極限值。

采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行處理，可將其破乳化度降至近 2 min，這與油系統(tǒng)設(shè)計(jì)的油在油箱停留 8~10 min 有 6~8 min 差值，即系統(tǒng)回油進(jìn)入油箱因沒(méi)有攪動(dòng)，2 min 左右即可進(jìn)行破乳化，分離出來(lái)的水分有足夠的時(shí)間進(jìn)行沉降，因而可達(dá)到破乳化、去除水分的目的。

• 現(xiàn)場(chǎng)油再生處理

采用以極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑為基礎(chǔ)的汽輪機(jī)油再生裝置，對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行在線(xiàn)處理，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室再生模擬試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)行油量 23?t?需消耗4?套裝有吸附劑的濾芯。再生裝置接入油系統(tǒng)后24?h?不間斷再生處理， 每 3?天更換 1?次濾芯。消耗每套濾芯后，即更換濾芯前，取樣進(jìn)行跟蹤化驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果所示。當(dāng)消耗3?套濾芯后，破乳化度達(dá) 5.2?min，油中含水量明顯下降，此時(shí)油箱底部排污管可排出水，與之前排出的乳狀液明顯不同。當(dāng)消耗 4?套濾芯后，破乳化度降至 1.8?min，油中含水量雖仍超標(biāo)，但已降至 223?mg/L，油箱底部排污管排水量明顯增加，油質(zhì)粘度沒(méi)有受到影響，酸值指標(biāo)也有明顯改善，潔凈度已達(dá)到 6?級(jí)（?NAS1638），油質(zhì)已透明，油質(zhì)乳化問(wèn)題得以解決。

• 處理效果分析

采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行處理后，破乳化度降至 1.8 min，乳化油在油箱中破除乳化后，油與水有足夠的時(shí)間進(jìn)行徹底分離， 水分有足夠的時(shí)間進(jìn)行自然沉降。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理效果，采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑再生處理的方法解決了運(yùn)行油乳化問(wèn)題，保證進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)的油是未乳化的正常油質(zhì)，油質(zhì)含水量雖然仍超出標(biāo)準(zhǔn)要求，但已明顯改善，若要將油中水分降至標(biāo)準(zhǔn)要求以?xún)?nèi)，必須待停機(jī)時(shí)對(duì)汽封進(jìn)行維修。此外，經(jīng)過(guò)再生處理，油品的酸值、顆粒度指標(biāo)得到明顯改善。

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本次的研究結(jié)果表明，對(duì)于因汽封漏氣量大所致的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油嚴(yán)重乳化問(wèn)題，真空濾油機(jī) 24 h?不間斷運(yùn)行達(dá)不到預(yù)期效果；因油箱所限，向油中加入破乳劑也效果有限；*終采用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行在線(xiàn)處理，使問(wèn)題得以解決。實(shí)踐表明，使用極性誘導(dǎo)選擇性吸附劑對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行在線(xiàn)再生處理，可在不影響機(jī)組正常運(yùn)行情況下，徹底解決運(yùn)行油乳化問(wèn)題，可保證機(jī)組正常運(yùn)行至計(jì)劃停機(jī)時(shí)進(jìn)行汽封的檢修。本文方案可供有類(lèi)似問(wèn)題的電廠(chǎng)參考。