T1001破乳化剂在电站汽轮机油处理中的应用

2019-03-08梁起龙赵聚平

水电站机电技术 2019年2期

关键词：表面活性母液乳化剂

胡敏，王伟，梁起龙，赵聚平，王君

（国网新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南长沙410213）

1 T1001破乳化剂简介

T1001破乳化剂是一种胺型环氧化物的聚合物，抗乳化性能比较稳定，不溶于水，能直接溶于油中。添加适量该破乳化剂后能大幅度提高油品的抗乳化性，而对其他性能指标无不良影响。其各项性能指标如表1所示。

表1 T1001破乳化剂各项性能指标

2 黑麋峰抽水蓄能电站46号汽轮机油乳化现状

黑麋峰抽水蓄能电站共安装有4台单级、立轴、混流可逆式水轮发电机组，额定容量300 MW，额定水头295 m，转速300 r/min，在电网中承担调峰填谷、调频调相以及事故备用的巨大作用。机组润滑油均采用L-TSA46号汽轮机油，一台机组用油量约29 t，其中推导油槽用油量最大，约为13 t。2016年定期取样化验过程中发现3号机推导破乳化时间超标（GB/T14541-2005 标准值≤ 30 min），其他试验项目均正常，试验结果如表2所示。

3 监督汽轮机油破乳化度的意义

表2 3号机推导油质试验结果

破乳化值的测定是指在一定的试验温度下，将油与水搅拌混合，然后测出水和油分离的时间。机组在运行中，往往由于设备缺陷，或运行调节不当，使汽、水漏入油系统中。为了防止和抵制水对油引起的乳化作用，所以要求汽轮机油必须具有良好的破乳化时间（即良好的抗乳化性能），以保证油质能在设备中长期使用。若使用的汽轮机油具有良好的析水能力，水则会从油中较快分离而沉降到油箱的底部，可及时排出；若油品析水能力差，就会有一定量的水混在油系统中，除对润滑性能产生影响外，还会使添加剂损失，严重时会引起轴承磨损、锈蚀或机组振动。所以破乳化性能是汽轮机油的重要指标之一。

4 3号机组推导46号汽轮机油破乳化性能劣化原因分析

油中水分存在和激烈搅动是产生乳化的主要原因，同时，运行中汽轮机油因氧化变质而产生的环烷酸皂、胶体等表面活性物质都是乳化剂，使油更易乳化。因此，影响油品发生乳化的条件为：①水分；②表面活性物质；③激烈搅拌。试验表明3号机推导油系统中水分含量正常，说明不可能因冷却器等泄漏导致破乳化度超标（检修时对推导冷却器水压试验合格也验证了这一点），经长期对机组运行情况的观察了解，3号机组推导瓦温明显高出其他机组推导瓦温10℃左右，很可能因机组长期运行中存在局部过热、外界空气中水分漏入等因素，引起汽轮机油老化，产生的环烷酸皂、胶体等表面活性物质加剧了汽轮机油的乳化。故导致3号机组推导汽轮机油破乳化时间超标，但油质透明，水分含量不大。

5 3号机组推导46号汽轮机油处理措施

对破乳化度超标的劣化油处理方法有2种：①换新油；②对现有的劣化油进行处理。更换26 t新油显然成本太高，况且3号机组推导46号汽轮机油除破乳化度超标外其他指标均正常，处理破乳化度超标的汽轮机油常用且高效的措施是添加破乳化剂。在油包水状的乳化汽轮机油中加入与乳化剂性能相反的另一类表面活性物质（破乳化剂），能够使水与界面膜之间的张力变小或者使油与界面膜之间的张力变大，最终使水与界面膜之间的张力等于油与界面膜间的张力，这时界面膜破坏，水滴析聚，乳化现象消失。

5.1 破乳化剂的选择

每个电站乳化的汽轮机油中含有的表面活性物质不完全相同。因此，一种破乳化剂不能适用于所有的乳化汽轮机油，选用破乳化剂时必须经过筛选试验，以便找出效果最好的破乳化剂。经过试验人员反复试验检测比较，最终确定选用T1001破乳化剂。

5.2 破乳化剂添加剂量的确定

破乳化剂的添加量是影响破乳化效果的最重要的因素，随着添加量的慢慢加大，破乳化时间明显降低，但添加量过大时，某些破乳化剂破乳化时间反而会上升。因此需要通过小型试验确定破乳化剂的添加剂量，经试验人员取样按不同添加剂量反复试验后确定按照0.03 m%添加量进行添加。

5.3 破乳化剂的添加及汽轮机油的过滤处理

添加前应先彻底清扫油系统，同时还应清除油中的水分和杂质，然后按照0.03 m%添加量，用运行油配成适当浓度的母液（配制时可考虑将油稍微加热，促使破乳化剂的溶解）。最后将母液通过滤油机注入油箱，并利用滤油机进行循环使破乳化剂与运行油混合均匀。实际处理过程中因3号机组推导46号汽轮机油油量较大（均为13 t），考虑T1001破乳化剂溶解度较小，导致母液配制量非常大，给添加带来不便。采取的改进措施是利用检修机会将推导油排至透平油库，先利用真空滤油机将该汽轮机油过滤，待油罐内温度升至50～60℃后，在真空滤油机过滤过程中通过真空滤油机本体抽真空油罐上的真空吸气管将破乳化剂吸入真空罐，然后通过循环将破乳化剂均匀混合至汽轮机油中，这样能解决母液配制难的不足之处。