汽轮机油老化问题

安徽宿州市汇源电热有限公司 一、 机组情况：安徽汇源电热有限责任公司#2机组，25MW，于1991年投入运行，该机组使用的透平油牌号是N46，油量7.5吨。到目前为止机组已大修3次，未换油，1998年～2001年加新油19桶。（每桶175升共约3.3m3）周期理化分析无明显变化。近年来，#2机组油质虽然透明，但颜色明显由浅黄色变成了红褐色，并且经常发现微量絮状杂质，没有水，正常理化分析无异常。 #1机是12MW机组，于1999年投入运行。该机组使用的汽轮机油牌号是L-TSA46汽轮机油，油量5.3吨。到目前为止未换油，2006年6月。 #3机是125MW机组，于1997年投运。该机组使用的汽轮机油牌号是L-TSA46汽轮机油，油量19.1吨。到目前为止机组未换油，但1997年～2005年间加新油11次共83桶（共约14m3），相当于总油量的一大半，2006年4月又补加新油0.68吨。 #1机、#3机周期理化分析无明显变化。#1机投运初期经常油中带水情况严重，经查找确定是轴封漏汽量大造成。2004年下半年运行中汽轮机油颜色已更深。正常维护工作，化学油务专业每周定期取样检查外观、水分和机械杂质，发现水分超标，通知汽机运行调整轴封汽量，并通知汽机检修进行板式滤油机进行过滤。当发现机械杂质也采用过滤手段。二、 初步分析： 透平油长期处于强迫循环状态，并且运行过程中受热、氧气、水汽、杂质等影响会逐渐老化，产生降解产物，有的溶解于油中但引起油颜色变深，有的不溶解于油中，产生粘性沉淀物即油泥，尤其是润滑系统和调速系统共用一个汽轮机油箱，危害很大。油泥沉积于设备中影响散热、润滑甚至引起调速机构卡涩。历年油质监督测定结果表明，油的理化性能尚可，但油的抗氧化性能可能发生降低，并存在机械杂质，对机组安全运行已构成隐患。 #2机透平油，2004年11月进行氧化安定性试验（旋转氧弹法），试验结果为73min，油颜色也较深，表明已严重老化。＃1机汽轮机油2004年下半年运行中汽轮机油颜色已很深，2004年11月进行氧化安定性测试（旋转氧弹法），试验结果是＃1机汽轮机油为125min。＃3机汽轮机油为93min，表明油质老化比较严重。三、 处理方案的确定由于＃2汽轮机油使用年限较长，油质老化严重，省电科院的试验报告建议进行换油处理。#1机、#3机虽然机组运行时间稍短，但从运行管理以及前期的数据分析情况，与＃2汽轮机油接近，只是老化程度稍好些。考虑如果更换系统的全部油品，需要大量费用，即使必需更换，也需要计划安排，可能等待较长时间。查阅电力用油相关标准，未见有关于油质老化指标更换的定量数据和报废标准。经了解，一般电厂的透平油使用10～20年，发现颜色变深，即更换，随意性较大。因此我们决定，在不影响机组安全运行的条件下，先对老化最严重＃2汽轮机油，进行添加润滑油的抗氧化剂试验，确定能否提高油质的抗氧化性能，延长透平油的使用时间。再根据结果决定，#1机、#3机汽轮机油的处理方式。四、 添加抗氧化剂方案拟定：首先进行#2机组透平油的油质全分析，尤其是氧化安定性试验和抗氧化剂含量的测定，根据试验结果补充添加剂。先在实验室进行小试，并观察效果，同时注意各种因素对效果的影响。小试通过后在现场对油系统中的油泥杂质进行彻底过滤清洗，将添加剂配成母液，通过平板式滤油机加到油系统中，从而达到延长＃2机透平油使用时间的目的。 1、 T501

－2，6－二叔丁基对甲酚的作用国标GB/7595-2000中提出，为延长油的使用寿命，应加强对运行中油的维护工作，当T501含量低于0.15％，应进行补加。经查阅化工字典，T501作通用型酚类抗氧剂，广泛用于高分子材料、石油制品和食品加工工业中。是常用的橡胶防老剂。对热、氧老化有一定的防护作用，也能抑制铜害。是各种石油产品的优良抗氧添加剂。油溶性好。还可作食品加工工业用的抗氧剂，用于含油脂较多的食品中。 2、 试验室试验：对＃2机透平油做全面分析，包括氧化安定性、油中T501含量等分析，了解目前＃2机透平油的最新状况。2005年4月汇源公司取样，电科院分析结果是：各项理化性能合格，但T501含量很低只有0.1％（运行汽轮机油应不低于0.15％），氧化安定性只有60min，比2004年11月的73min更低，按石化部标准已经达到换油的指标。试验项目 添加T501前外 观、颜 色 透明、桔红色 T501含量 0.05% 氧化安定性（旋转氧弹法）/min 60 酸值/(mgKOH/g) 0.06 水分 / 机械杂质 / 破乳化度(54℃) 53’16’’ 开口闪点/℃ 225 液相锈蚀 无锈颗粒度 NAS-1638 8级运动粘度（40℃）/(mm2/s) 48.07 泡沫特性试验/(mL/mL) 前24℃ 200/0 93℃ 60/0 后24℃ 210/0 3、实验室进行＃2机透平油添加T501的感受性试验，评价添加T501后的实际效果，并根据试验确定实际添加T501剂量。按T501加入量0.2％和0.4％加入到油样中，分析酸值降低，氧化安定性分别提高到100min和130min，可以达到汽轮机油延缓老化的作用。经过72小时115℃开口杯老化后试验，结果无油泥析出，酸值与老化前一样。通过试验可以看出：T501加入0.4％计量后可以提高油的氧化安定性能。五、 机组现场添加措施和步绪： 1、进行系统透平油净化和油系统清洗，去除杂质，减少杂质对降低T501抗氧化效果的影响。由于机组一直在运行，采用了用滤油机间断过滤循环20小时。 2、实验室进行溶解试验，现场取油进行40％、20％、5％的溶解试验，发现T501溶解性能较差，最后决定采用净化后的透平油配制添加剂5％母液。 3、现场准备好包括材料：溶解T501的油桶、滤油机、取样瓶等，做安全工作措施，进行人员安排等。 4、完成净化后透平油的取样和油质全分析，包括颗粒度、氧化安定性（旋转氧弹法）、T501含量。 5、抗氧剂T501，按实际总油量（7.5吨）加入0.4％T501的比例计算，应加入30kgT501。每次从油箱底部放入100kg汽轮机油到干净油桶中，加入5kgT501，不断搅拌至完全溶解，通过板试滤油机向油箱加入。过程中注意油和系统要避免受到高于70℃的热辐射和外界污染物侵入。在溶解加入的过程中，主油箱的油位偏低，向主油箱添加46号新防锈润滑油175Kg。（检测粘度：46，闪点243℃、微水：23μg/l。） 6、将添加剂母液通过滤油机加入油箱，并进行循环过滤不低5小时，使油和药剂混合均匀。六、 后续跟踪分析监督 1、取混合均匀油样，油质全分析。需要特别注意分析颗粒度、氧化安定性、T501含量。 2、T501加入后的分析项目和周期：按72小时、一个月、三个月的周期取样化验酸值、水分、粘度，闪点24、48小时稳定后，可按正常周期分析。 T501含量、氧化安定性按照三个月、半年进行分析，稳定以后按正常周期分析。 3、汽机专业和化学专业注意观察油系统的运行状况，如有异常情况及时进行处理。七、 各机组效果检查 T501加入后 24小时 三个月 六个月旋转氧弹 145分钟 138分钟 138分钟 1、#2机组2005年6月24日，试验结果为60min，2005年6月29日完成了现场添加工作，按要求进行了各项理化指标跟踪的分析，

未发现各项指标异常。氧化安定性指标，旋转氧弹试验结果： 2、2006年8月进行了#1、#3机组汽轮机油的T501感受性试验，结论是，添加合适剂量的T501可以提高油的抗氧化性能。在2006年9月20日，完成了#1、#3机组的T501添加工作。 T501加入前 2004.11.18 2005.10.28 2006.9.20 旋转氧弹 93分钟 80分钟 78分钟 T501加入后 72小时 三个月 六个月旋转氧弹 138分钟 -- 160分钟 1） #1机组汽轮机油的T501添加前后，旋转氧弹试验结果 2） #3机组汽轮机油的T501添加前后，旋转氧弹试验结果 T501加入前 2004.11.18 2005.10.28 2006.9.20 旋转氧弹 125分钟 115分钟 125分钟 T501加入后 72小时 三个月 六个月旋转氧弹 160分钟 -- 145分钟 八、 汽轮机油油质氧化安定性异常处理的几点认识 1、汽轮机油油质氧化安定性指标是判断油品老化的重要指标，与油质的理化指标无直接联系，单凭理化指标是否正常不能判断油品是否老化。 2、国标相关汽轮机油质量标准，无油质氧化安定性指标，但在运行中测试，可以提示采取适当的维护措施－添加抗氧化剂，延长油的使用寿命。 3、向运行中汽轮机油中添加T501抗氧化剂操作，要根据现场

情况，按照一定程序进行。