浅析发电厂汽轮机油性质及作用

郭玉珑 蔡勇

摘 要：本文主要介绍了发电厂汽轮机用油的物理和化学性质，以及汽轮机油在发电厂汽轮机组运行中的作用及质量要求，供各电厂进行汽轮机油质分析时参考。

關键词：汽轮机油;性质;作用;要求

1概述

汽轮机油俗称透平油，是电力系统发电厂中重要的润滑介质，主要用于汽轮发电机组的润滑系统和调速系统。随着电力工业的快速发展，汽轮机油质量的好坏，将直接影响汽轮机组的安全经济运行。这就要求我们能对汽轮机油的作用及性质进行分析，从而发现油质发生变化的原因，以便使我们在以后的工作中制定针对性的措施，确保汽轮机用油的品质。

2汽轮机油的作用

汽轮机油在汽轮发电机组的润滑油系统和调速系统中是一个封闭的循环系统。其作用主要有以下：

2.1调速作用

汽轮机的调速系统主要由调速汽门、同步器、错油门、调速器及其传动、控制系统等部件组成，调速汽门的开大或关小由同步器来控制，使汽轮机在负荷变动时，调节蒸汽的进汽量来保持汽轮机额定的转速，由错油门、调速器及其控制系统来控制。

2.2润滑作用

汽轮发电机组的轴承和轴颈其表面的光洁度虽然非常高，但当汽轮机大轴移动时，如果无润滑剂则处于固体摩擦状态，汽轮机启动时轴颈和轴承之间会摩擦和发热，轴瓦瞬间便会被毁坏。如果在汽轮机的轴颈和轴承间加入汽轮机油，在固体摩擦的表面上形成连续不断的油膜层，从而以液体摩擦代替了固体摩擦，大大减少了摩擦阻力，防止了轴和轴承的磨损和毁坏。

2.3 散热作用

运行中的汽轮机油，不断在系统内循环流动，油温将不断升高，其主要原因是轴承内油品的内摩擦产生热量，其次，由于油与轴颈相接触，被汽轮机转子传来的热量所加热，因此，油在系统内循环时，将不断带走设备所产生的热量，并经冷油器把热量不断排出。由此可知，油作为传热介质，对系统内的有关设备起到冷却、散热的作用。

3汽轮机油的物理和化学性质

3.1 水分、透明度

透明度是对油品外观的直观鉴定，优良品质的油外观应是清澈透明的。影响油品透明度有内外两种因素：一是油品在低温下如呈浑浊现象，主要是油品中可能存在固体烃类;二是如油中混入杂物、水分等污染物，可使油的外观浑浊不清。

3.2 粘度

油品的粘度是评价其流动性能的指标，对润滑作用有决定性的意义。油品的粘度与其化学组成密切相关，使用时受外界条件（温度、压力）的影响较大，随油温的升高而降低，随油温的降低而升高。因汽轮机油需要在不同温度条件下或在同一机械的不同温度下工作，这就要求其粘度随温度变化越小越好，即在高温下保持某种最低粘度，在低温时也不应有过高的粘度。一般在发电厂3000r/min的机组采用32号汽轮机油。

3.3 密度

油品密度与油品化学组成关系密切，若油中含有胶质和环烷酸越多则密度越大，运行中油若逐步被氧化，则密度也有所增大，若油中混入水分、机械杂质等都能使油品的密度增大。测定油品的密度对油品生产、储运和使用有较大的意义，根据油品的密度可初步判断油品被污染的程度。

3.4 倾点

油品在使用过程中随外界温度不断降低，油品的粘度变的越大，流动也越来越困难，当温度降低至某一范围时，油品有可能完全失去正常的流动性能，倾点就是表示油品的低温流动性能。油品的倾点决定于其中石蜡的含量，含量越多油品的倾点越高。为了便于运输、储存、保管，在国家有关标准中，规定汽轮机油的倾点不低于-7℃。

3.5 闪点

闪点是汽轮机油的一项物理性能指标，它与密度、粘度有密切关系。一般密度、粘度大的油品其闪点也相应的高。从运行意义上来说，闪点是一项安全指标，要求汽轮机油在长期高温下运行，应安全可靠，一般说来闪点越低，挥发性越大，安全性能越小。

油在运行中如遇高温时会引起油的热裂解反应，油中高分子烃 经裂解而产生低分子烃，低分子烃容易蒸发而使油的闪点下降。因此，运行中规定汽轮机油的闪点不比前次测定值低8℃。

3.6 机械杂质（颗粒度）

机械杂质是指油中侵入不溶于油的颗粒状物质，如焊渣、氧化皮、金属销、砂粒、灰尘等。油中含有机械杂质，特别是坚硬的固体颗粒，可引起调速系统卡涩，机组转动部位（轴承、轴瓦）的磨损，严重时可引起机组飞车等事故，严重地威胁机组安全运行。

3.7 酸值

酸值是新汽轮机油和运行中汽轮机油的重要指标，它是反映油老化程度的指标之一，也是新油精制的控制指标之一。运行中的油受温度、空气、压力以及各种杂质的影响，油要逐渐被氧化，油在运行中氧化后很快地形成各种有机酸，如甲酸、乙酸等低分子酸均比较活泼，特别有水存在时，其腐蚀性更强。

3.8 抗乳化性能和破乳化度

抗乳化性能是指油品本身在含水的情况下抵抗油的水乳化液形成的能力，其能力的大小用破乳化度来表示。

破乳化度是评定油品抗乳化性能的质量指标，汽轮机油形成乳化液必须具备三个必要条件，一是必须有互不相溶或不完全相溶的两种液体;二是两种混合液应有乳化剂（能降低界面张力的表面活性剂）存在;三是要有形成乳状液的能量，如强烈的搅拌、循环、流动等。运行中的汽轮机油因受温度、空气、压力、水分等的影响，油要逐渐老化，老化后产生的环烷酸皂类、胶质等物质均是乳化剂。油在运行中往往由于设备或运行调整不当，使汽、水漏入油系统中，引起油质乳化。油乳化后进入轴承润滑系统，有可能析出水分，破坏了正常的油膜，增大了转动部分的摩擦，引起局部过热、轴承磨损、机组振动及锈蚀。严重乳化的油有可能沉积于调速循环系统中，致使运行油不能畅通流动，不能起到良好润滑和调速作用，不及时处理会造成重大事故。

3.9 析气性

汽轮机油在正常条件下，可溶解10%体积的空气，随外界压力的升高而提高，压力下降时，被溶解的空气形成小泡释放出来，评定油品析气能力通常是用空气释放值来表示。

汽轮机油析气性能不好，可能会增加油的可压缩性，导致控制系统失灵，产生噪音或振动，严重时会损坏设备;可能会降低油泵的有效容积、降低油泵的出口压力，特别是对于离心泵;可能会加速油的劣化变质。

3.10 泡沫特性

由于汽轮机油在油系统中是强迫循环方式，空气激烈的搅动，油面上会产生泡沫和气泡，泡沫的生成可使油泵油压上不去影响油系统的循环润滑，发生磨损事故，同时油压不稳，影响调整，有时可造成油系统出现假油位，因此要求油品要有良好的泡沫特性。

3.11 抗氧化安定性

运行中汽轮机油与大量空气接触，油的氧化主要是空气中氧的作用，此外，温度、压力、流速、催化剂和其他杂质如水分、尘土等都可能促使油的氧化。

4结束语

通过分析发电厂汽轮机用油的物理和化学性质，以及汽轮机油在发电厂汽轮机组运行中的作用、质量及技术要求，对电厂汽轮机用油问题进行分析提供理论依据，同时也为我们进一步认识和运用电厂汽轮机油的特性提供了理论基础。

作者简介：

郭玉珑（1980-），男，汉，高级工程师，主要从事火力发电厂热力试验、技术监督及基建调试工作。新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所。

蔡勇（1979-），男，汉，助理工程师。生技部节能专工。华电新疆发电有限公司昌吉热电厂。