燃气轮机润滑油系统外接净化设备案例分析
燃气轮机组运行油分析与建议
燃气轮机组运行油分析与建议发布时间：2021-05-06T16:41:14.263Z 来源：《当代电力文化》2021年第3期作者：王云峰[导读] 本文将通过对满足其设备用油规格的不同油品运行情况进行介绍王云峰哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司，黑龙江哈尔滨150000摘要：本文将通过对满足其设备用油规格的不同油品运行情况进行介绍，结合已有实际维护操作提出设备进行合理润滑管理及维护的建议，旨在为相关设备及润滑管理指明方向。
关键词：燃气轮机组；运行；油分析；建议；一、项目概况国内某工厂甲有四台型号TI130燃气轮机，在设备使用中分别使用或更换过S、M（以下简称M甲）和ST三种不同油品；工厂乙有两台TI130型号燃气轮机，均使用M（以下简称M乙）油品。
本文对以上同型号设备在用不同油品的运行油状态进行了跟踪监测，监测内容包括运动黏度(40℃)变化、酸值、氧弹残留、漆膜倾向指数等表征油品氧化稳定性状态的项目。
二、机组运行油监测1.运动黏度(40℃)变化情况对甲厂的四台同型号机组运行油运动黏度(40℃)变化情况进行跟踪，结果见图1。
油品在运行中因氧化产生醛、酮、酸以及胶质、油泥等，会使油品运动黏度增加。
从以上不同油品的运动黏度(40℃)变化情况可以看出，随着运行时间的延长，不同油品的运动黏度变化情况不同。
图1不同油运行 (40 ℃ ) 变化情况比较而言，1#机组S运行油油品的变化幅度最大，2#机组在用M油品1000h的数据与1#S油品相当。
3#机组在用S油品变化最稳定，较4#机组在用的ST合成油品稳定。
1.酸值变化对甲厂的四台同型号机组运行油酸值变化情况进行检测，结果见图2。
图2不同油运行油品酸值变化油品的氧化生成一些酸类、胶质、沥青等，随着氧化产物的不断增加引起酸值逐渐增大。
从以上不同油品的酸值变化情况可以看出，随着运行时间的延长，不同油品的酸值变化情况不同。
比较而言，1#机组S运行油在长时间运行之后的变化幅度最大，2#机组在用M油品1000h的数据与3#S油品相当，但其增值比3#机组大。
燃气轮机滑油系统故障问题分析及处理
燃气轮机滑油系统故障问题分析及处理摘要：我国国民经济快速发展，对电力的需求量不断增加，如何保证电力供给的质量是从业人员需要深入思考的问题。
本文主要分析了燃气轮机滑油系统在运行过程中可能存在的一些问题及应对的策略等，希望可以为从业人员提供一定的参考。
燃气轮机滑油系统的设计及制造等充分运用了现代化的技术，具有十分显著的优势，同时还具有较强的可靠性，操作简单，能够应用于多种不同的环境。
做好燃气轮机滑油系统的故障检修工作是保障其正常运行的关键。
通过对滑油温度异常现象的分析及处理，并根据现有实际条件采取适当的技术措施，有效解决设备故障，避免再次出现类似现象，降低维护成本，提高设备可靠性。
关键词：燃气轮机；滑油系统1 滑油系统介绍燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
燃气气轮机有结构简单，而且体积小、重量轻、启动快等优点。
1.1 燃气轮机工作过程燃气轮机由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成，再配以其他辅助系统。
压气机能连续不断地从外界大气中吸入空气并增压，被压缩后的空气温度升高有利于与燃料进行化学反应。
压缩空气从压气机出来后即进入燃烧室，在短短几十厘米的距离内空气的温度上升数百甚至上千度，压力也会激增。
高温高压的燃气从燃烧室出口喷出，就开始膨胀，在膨胀的同时推动涡轮叶片做功，涡轮将燃气的能量转化为动能，经过减速器减速以后用于带动发电机转动，转化为电能。
1.2 滑油系统在机组运转时，为机组提供合适流量、温度和压力的润滑油，以满足燃气轮机在正常工作时对润滑、冷却、调节所需的滑油。
燃气轮机在正常的工作时轴承、齿轮等工作表面上需要供给滑油，带走由于摩擦和高温零件传来的热量，以维持零部件在正常的工作温度范围内，提高零部件的使用寿命，同时具有一定压力的滑油还用于对燃气轮机液压调节机构提供调节用滑油。
滑油系统主要由：滑油箱、电加热器、滑油冷却器、循环油泵、温控阀、过滤器、压力表、温度表、液位计、连接管道及阀门等设备组成。
燃气轮机润滑油油质问题分析
燃气轮机润滑油油质氧化问题分析MS9001E型燃气轮机发电机组其简单循环带基本负荷燃用180号重油时的功率为113.8MW, 压比为l2.3。
其总体结构布置中2号轴承布置在压气机与透平机之间, 3号轴承布置在透平排气扩压段内。
压气机进口导叶可调, 通过9OTV-1控制。
由主燃油泵供给燃料, 主燃油泵的燃油旁通阀调节机组的燃料量, 进而控制负荷的变化。
而燃油旁通阀由65FP-1控制, 该燃机自2002 年下半年以来多次发生因65FP-l故障造成开机延时或燃料量大幅波动而跳机。
1.故障及原因分析65FP-1是一个电液转换器（或称伺服阀），当输入线圈的电流信号发生变化时, 扭矩马达带动电枢和柔性管动作, 引起第一级喷射管两侧的流量变化, 进而改变第二级滑阀两端压力并带动滑阀动作, 使油缸进油或出油，从而带动燃油旁通阀工作。
燃油旁通阀故障现象主要有两种: 一是在开机过程中, 点火后燃油流量FQL偏离流量输入信号FSR, 流量过大造成超流量保护动作而启动失败, 有时没有流量或者流量非常大而启动失败。
另一种是在正常运行过程中, 燃油流量FQL瞬间偏离流量输入信号FSR, 在几秒钟内燃油流量上飚或下降, 但在几秒钟内又能恢复。
当燃油流量下降时, 负荷下滑, 即刻又恢复, 一般不会发生跳机, 而当燃油流量上飚时, 负荷上升, 有可能造成排气温度高而跳机。
65FP-1电液转换器发生故障后, 曾经解体清理，从解体情况看, 内部油滤上有不少油泥, 滑阀金属表面能刮下一层漆状沉积物, 呈硬质半透明棕色涂层。
这种油泥和漆状物是伺服阀故障的原因。
造成液压控制阀故障的原因好像是油质恶化, 但润滑油常规化验指标(粘度、清洁度、酸值等)均符合要求, 而且润滑油到液压油有一个0.5μm的精滤, 滤网压差正常, 即使更换了油滤，液压控制阀并没有好转的迹象。
进一步（2002年5月）分析润滑油指标, 润滑油的抗氧化性试验得出，7号、8号机Millipore油泥已分别达到4.21mg/100mL 和6.12mg/10OmL。
燃气轮机组润滑分析
值 升 高 。 实 验测 定 本 厂发 酵 罐 的产 气 组分 为 ＣＨ 、ＣＯ：、Ｎ 、Ｈ 、Ｏ 、
Ｈ２Ｓ、ＮＨ４等，经分析对发酵罐主要是 酸腐蚀 ，如 乙酸 、Ｈ２ｓ及垃圾 或污泥中含有 的特定有害物质如 Ｈ＋、ＣＩ～、ＳＯ４＋等 ，碱性腐蚀不 明 显 。 １ 腐蚀 机 理
发 酵罐 由 ３０４不锈钢作为 内衬 ，本 身形成 的钝化膜起到耐 蚀作用 ，钝化 膜具 有半导体性质 ，其形成 和破裂是 电子 、离子 的 传 输过程 ，因此 ，耐蚀性能与半导体电子特性 密切相关 。图 ２是 金属电极的典型阳极极化 曲线示意 图，从中可以看到金属活化
１．２ 性能指标 燃气轮机除常规的物理化学指标如 ：黏度 、酸值 、抗乳化 、锈
蚀等指标要与蒸汽轮机一承载能力上提出了更 高的 要求 。
表 １ ３种燃气轮机油物 理化学性能对照表
竭 ．塑 盈 盈 ．．；．
燃 气 轮 机 组润 滑分 析
夏延秋 ，赵小培 ，吴 浩
（华北 电力 大学能源动 力与机械工程 学院，北京 １０２２０６）
摘 要 ：燃气轮机 、燃气一蒸汽联合循环发 电机组是 目前我 国电力系统 的主要发 电设备 ，稳定的润滑 系统是气轮机正常运转 的基础。 介绍燃气轮机组润滑系统及润滑油 ，分析燃气轮机的性能及燃 气轮机润滑油劣化 的影响因素 。 关键词 ：燃气轮机 ；润滑油 ；润滑性能 ＤＯＩ：１０．１６６２１／ｊ．ｅｎｋｉ．ｉｓｓｎｌ００１—０５９９．２０１６．０４．４０ 中图 分 类 号 ：ＴＨ１１７ 文献 标 识 码 ：Ｂ
０ 概 述 随着 国家对城 市环保要 求 的提 高 ，各地 政府 也越来越 重
视城 市热 电厂燃 煤 引起 的污染 ，在 城 市降低 污染 严重 的 常规 燃煤 汽 轮机 的数 量 ，提 高燃 气轮 机 的使 用 比例 ，在 大 中城 市 开始 建设 以燃 气为 主的热 电厂 。 目前 ，工业 燃气 轮机 技术 进 入 了一个 快速 发展 阶段 ，燃气 轮机 的单 机功 率 和热效 率有 了 很 大提 高 ，特别 是 随着 联合 循环 理论 的发展 ，产 品开 发和 电 厂运 行实 践更 趋成熟 ，目前 大型燃 气轮 机 的单机 功率 已超 过 ２５０ ＭＷ ，热效率 已超过 ３６％；所组 成 的联合循 环 的功率 已达 到 ３９０ ＭＷ ，热效 率也 已达到 ５６．７％～５８．５％。其 热效率 之高 ， 不仅 超过 现有燃 煤蒸 汽轮机 电厂 ，甚 至 比超 超临 界参 数 的燃 煤蒸 汽轮 机 电厂还要 优越 。 目前 ，世界 上 的联合 循环 电 厂正 向大 型化 和高效 化发 展 ，发达 国 家每年 新增 的联 合循 环 总装 机容 量约 占火 电新增 容量 的 ４０％～５０％。“十五 ”期 间通过 招 标 ，哈尔滨 汽轮 机厂 、上海 汽轮 机厂 、东方汽 轮机 厂分 别 与美 国 ＧＥ公 司 、德 国西 门子和 合 日本 三菱公 司合 作生 产燃气 轮 机机 组 已达 ４８台。燃气 轮机润 滑油 系统 承担 着润 滑 、冷 却 、 控制 和密 封等作 用 ，其正 常工 作是 保证 燃气 轮机 组正 常运 转 的必 要条件 。 １ 燃气 轮机 润滑油 １．１ 作 用
火力发电厂汽轮机润滑油净化系统图
GE-9E燃气轮机发电机组润滑油系统详述
9E燃气轮机发电机组润滑油系统一.概述：燃机的润滑油系统是一个加压的强制循环系统。
该系统的组成有：滑油箱、滑油泵、冷油器、滑油滤、阀门及各种控制和保护装置。
滑油系统主要是在燃机启动，正常运行以及停机过程中为燃机提供数量充足，压力和温度适当，清洁的滑油，吸收燃机运行时轴瓦及各润滑部件所产生的热量，从而防止轴承烧毁，轴颈过热弯曲而引起的振动；对燃机的主要润滑部件有燃机的三个轴承，发电机的两个轴承、辅助齿轮箱等；滑油系统还为启动液力变扭器提供工作油及冷却润滑用油；另外，一部分滑油分支经进一步增压及过滤后，作为燃机控制用油；发电机端滑油母管上还有一分支去发电机顶轴油系统。
二.滑油系统的组成及保护动作描述：1）润滑油箱：容积12491L；2)主滑油泵：辅助齿轮箱驱动式齿轮泵；6.89B A R-3000L/M I N;3)辅助滑油泵：交流电机88Q A驱动浸入离心泵；90K W-2960R P M-400V-3P H-50H Z;6.89B A R-3002L/M I N;4)应急滑油泵：直流电机88Q E驱动离心泵；7.5K W-1750R P M-125V-D C;1.37B A R-1596L/M M I N;5)主滑油泵出口压力释放阀V R-1:设定动作压力：6.89B A R,保护主滑油泵;6)滑油冷油器：双联布置，可在线切换；7)滑油油滤：双联布置，可在线切换，每个滤筒中有12个5µ的纸滤。
8)滑油母管压力调节阀V P R2-1:设定动作压力：1.72B A R,膜片阀,阀体带孔径位31.7m m的孔板,该孔板可通过80%的滑油流量。
9)辅助滑油泵电机防潮加热器23Q A-1：该电机运行时加热器退出，停运时加热器投入；10)主滑油泵出口带孔板单向阀：孔径：6.35m m,正向通过顺畅，反向通过则为孔板通过，节流降压；11）辅助滑油泵及应急滑油泵出口单向阀：单向通过；防止主泵正常运行时滑油倒流回油箱.12）浸入式滑油箱滑油加热器23Q T-1,2:每个：10.2K W-400V A C-3P H-50H Z；当滑油箱油温（由L T-O T-1A热电阻测得）低于18.3℃时，加热器投入，直到滑油箱油温高于25℃后方退出，加热器投入时，辅助滑油泵会自行启动(L T O T1)；13）滑油箱油温热电阻探测器L T-O T-1A:用于检测滑油箱内滑油温度，若滑油温度低于18.3℃时，控制加热器得投入；只到温度高于25℃后,加热器退出(L T O T2);14)滑油箱油温热电阻探测器L T-O T-2A:用于检测滑油箱内滑油温度以保证燃机运行时测得滑油粘度,其作为燃机是否容许启动的一个条件:若滑油箱温度降至10.8℃以下,则燃机不容许启动,同时M A R K-V发出“L U B E O I L T A N K T E M P E R A T U R E L O W”报警,直到燃机滑油箱温度升至15.6℃后,方容许启动燃机;15)滑油箱液位低报警开关71Q L-1:滑油箱中滑油油面距油箱顶部距离≥432m m时,M A R K-V发出“L U B O I L L E V E L L O W”报警;16)滑油箱液位高报警开关71Q H-1:滑油箱中滑油油面距油箱顶部距离≤254m m时,M A R K-V发出“L U B O I L L E V E L H I G H”报警; 17)滑油油滤压差开关63Q Q-1:滑油滤前后压差升至1.03B A R G时,该开关触点打开,持续60秒后M A R K-V上会出现“M A I N L U B E O I L F I L T E R D I F F E R E N T I A L P R E S S H I G H”报警;当滑油滤前后压差低于0.88B A R G后,该开关触点闭合,报警消失,常闭点;18)液力变扭器充油油滤(金属桶式滤)压差开关63Q Q-8:常闭开关,压差升至1.5B A R G后,常闭点打开;持续60秒后在M A R K-V上会发出“S T A R T I N G M E A N F I L T E R D I F F P R E S S H I G H”报警;19)滑油母管压力调节阀V P R2-1前压力开关63Q A-2:常开开关,压力低至2.8巴后,打开;压力升至3.1B A R G后触点闭合;(L63Q A L)20)滑油母管压力调节阀V P R2-1前压力变送器96Q A-2:4~20m a,0~7B A R G;变送的压力在M A R K-V上进行数法比较,设定压力低为2.8B A R G,压力反回值为3.1B A R G;(L63Q A2L）21)励磁机侧滑油母管压力开关63Q T-2A:常开开关,压力低至0.55B A R G后,触点打开,压力高过0.62B A R G后闭合;(L63Q T2A)22)励磁机侧滑油母管压力变送器96Q T-2A:4~20m a,0~5B A R G;变送的压力在M A R K-V上进行数法比较,设定压力低为0.55B A R G,压力返回值为0.62B A R G;(L63Q T2B)；保护动作描述:(1):燃机正常运行时,L63Q A L,L63Q A2L中任一逻辑量置“1”,则辅助滑油泵启动,压力正常后,辅助滑油泵不回自行停运,需运行人员进行检查确认主滑油泵及滑油系统正常后,手动停运辅助滑油泵，同时燃机在运行转速以上时,在M A R K-V上会有“L U B E O I LP R E S S L O W”出现,同时闭锁了辅助液压油泵的启动;在运行转速以上,若辅助滑油泵运行,在M A R K-V上还会出现“A U X L U B E O I LP U M P M O T O R R U N N I N G”报警;若上述现象出现,应急滑油泵也会同时启动,但若压力恢复正常,应急滑油泵会自行停运。
三菱M701F4联合循环机组润滑油系统运行分析
三菱M701F4联合循环机组润滑油系统运行分析摘要：主要介绍三菱M701F4联合循环机组润滑油系统的作用及主要设备构成；通过对润滑油系统的联锁保护进行研究，并针对系统运行中常见的事故原因进行分析，提出相应处理措施，有效地保障了机组安全运行。
关键词：三菱M701F4；润滑油系统；联锁保护0引言润滑油系统是三菱M701F4联合循环机组的重要组成部分，主要作用有［1］：（1）为压气机、燃气轮机、汽轮机和发电机的轴承提供具有一定温度和压力的清洁润滑油；（2）为燃气轮机排气端的支承提供冷却油；（3）为发电机密封油系统和顶轴油系统提供补充油。
润滑油系统事故将严重影响联合循环机组中压气机、燃气轮机、汽轮机及发电机等重要设备的运行［2］，因此针对三菱M701F4联合循环机组润滑油系统进行运行分析显得尤为重要。
1润滑油系统组成（1）润滑主油箱。
润滑油箱用于实现润滑油的存储及分离油中的空气、水分、各种机械杂质［3］。
主油箱内部装有两台主润滑油泵、一台事故润滑油泵、一个浮球翻板式油位计和液位变送器及电加热器。
供油泵安装在主油箱内，抽油烟风机安装在主油箱顶部。
主油箱上有引导油进入油净化系统的进出接口管。
在主油箱上还装有补充油接口，用于维修和紧急情况的排放。
（2）润滑油排油烟系统。
润滑油排油烟系统作用是使油箱和轴承箱内保持微负压，利于回油；且产生的油烟也被吸到主油箱［4］，油烟中分解出的气体或空气抽吸到大气中，同时回收分离出的润滑油。
（3）主润滑油泵。
主润滑油泵的功能是提供一定压力的润滑油。
系统设置两台主润滑油泵，正常运行时一运一备。
主润滑油泵出口管安装有五个气囊蓄能器，用于润滑油泵切换时缓冲油压的波动。
（4）事故润滑油泵（EOP）。
EOP在紧急情况下，为机组提供润滑油以保证安全停机。
当润滑油压力失去或交流电源停电使EOP启动后，它将一直保持运行状态，直到操作员手动停泵为止。
系统内设置有EOP，其运行时所提供的润滑油不经过冷却、过滤和调压装置。
汽轮机润滑油污染及净化分析
汽轮机润滑油污染及净化分析摘要：在我国快速发展过程中，市场经济在迅猛发展，社会在不断进步，国内外大型汽轮发电机组各种事故中轴承故障占较大比例，通过分析润滑油液污染是轴承产生故障的最主要原因。
因此充分认识润滑油污染和防治工作的重要性，加强润滑油的油质管理、监督，是提高设备健康水平的一项长期而重要的工作。
关键词：汽轮机;润滑油;污染;净化引言近年来国内外大型汽轮发电机组各种事故中轴承故障占较大比例,美国电力工业每年因这类故障产生的损失多达2亿美元。
美国电力研究院在分析这类事故的根本原因时指出:油液污染是轴承产生故障的最主要原因,由此而导致的故障停机约占总停机时间的54%。
我国八五期间新机投产约90%以上的机组都发生因油质污染而导致轴颈损伤、轴承损坏事故。
一些老机组大修后也发生同类事故。
一些损伤较严重的机组,不得不返厂车削轴颈,更换轴瓦。
由此造成的设备损伤、拖延工期,增加费用损失巨大。
我厂是个新厂,机组投产时间不长,也发生过因油质污染而导致工期拖延的情况。
大、小机油质经常不合格,多次威胁机组正常运行,因此充分认识润滑油污染和防治工作的重要性,加强润滑油的油质管理、监督,是提高设备健康水平的一项长期而重要的工作。
1污染控制的意义润滑油系统以透平油为工作介质,油质性能的优劣是影响机组安全与经济运行的重要因素之一。
引起透平油劣化因素之一是水份和金属微粒等污染物造成的污染。
油中含有水份(游离水和溶解水)和高浓度的金属微粒,除会带来润滑性能下降、锈蚀金属表面、卡涩调速部套、划伤轴承表面等共知的危害外,还会因水和金属微粒污染物共存,通过金属颗粒的催化作用,加速油液的氧化变质,降低油液的寿命。
当油中仅有金属微粒或水份存在时,对油液的氧化变质影响不朗显。
然而当金属和水同时存在时,氧化速度急剧加快,铁颗粒使油液氧化速度加快10倍,铜颗粒使油液氧化速度加快30倍。
控制油液中的水份或金属微粒在规定范围内,油液的使用寿命可延长3—5倍。
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燃气轮机发电技术第14卷 第3/4期2012年10月
燃气轮机润滑油系统外接净化设备案例分析
袁柏山
（爱索普流体科技有限公司上海代表处，上海 ２０１２０６）
摘要：美国坦帕电厂７台ＧＥ ７ＦＡ燃机润滑系统于２００５年１２月安装外接净化设备，经过４年多的持续运行，获得了超预期的净化效果。
本文通过对运行过程的跟踪和检测数据的分析，重点阐述了净化设备的运行过程和机理，对国内燃机润滑系统的维护和清洁具有非常实用的借鉴价值。
关键词：燃气轮机；润滑系统；污染；胶质物；平衡电荷净化
0 前言
坐落于美国佛罗里达州的坦帕电厂有7台GE 7FA 燃气轮机，投入运行4年后发现燃机润滑系统内出现大量的胶质污染物，油质开始变黑，伺服阀等控制部件出现卡涩故障，虽采用了传统的机械过滤但仍无效果。
厂方一度考虑换油，后经GE 工程师的推荐，于2005年12月尝试使用油箱旁路在线BCA TM -平衡电荷净化设备，希望以此去除系统内的胶质物、延长润滑油使用寿命。
实践证明：此举不但省去了换油的成本，而且由于安装的外接净化设备，燃机润滑系统又持续运行4年至2010年大修时，发现整个润滑系统内部洁净如新，胶质污垢被彻底清除，检测后的油质状况指标多好于新油，仍可继续使用下去。
7台机组的油样外观和指标如图1所示，油质各项指标如表1所示。
1 检测数据分析
表1中：1A 、1B 、2D ….分别代表7
台机组。
图１［１］ 取自七台机组油样
表1中：Varnish Potential —表示系统内“胶质物前兆”指标，胶质物的等级是按照目前一致公认的QSA —即超离心和定量分光光度分析法将系统内的胶质物前兆按严重程度划分成1～100个数量等级。
指标在２0以下可以认为润滑系统是比较洁净的，20～40表示轻度的胶质物污染，超过40说明胶质物污染比较严重，需要考虑采取措施对系统内的胶质物进行清除。
表1中使用了8年的润滑油系统内的潜在胶质物在5～13之间，说明系统内基本上没
有胶质污垢存在了。
表1中的Gravimetric patch —表示“切片重量分析”，其试验方法与ASTM D893类似，和QSA 一样，也是检测系统内胶质物前兆的一种方法，具体试验方法是使油样经过0.4或0.8m
孔径的滤膜，然后
表１［１］ 七台机组油样检测指标
燃气轮机发电技术· 366 ·第14卷
测量留在滤膜上所有大于0.3m 的非溶解污染物的重量，单位是 mg/L 。
表1中的ISO 是国际标准，表示油的清洁度等级，由此可判断油液中单位体积内4、6、14m 颗
粒物的数量。
表1中的RPVOT 表示ASTM 标准试验,旋转压力容器氧化试验法，用来衡量润滑油的氧化稳定性，是电厂判断是否需要换油的重要指标， ASTM 标准将25%新油的RPVOT 值定义为下限值。
2 外接BCA TM -平衡电荷净化设备是如何工
作的？
外接BCA TM -平衡电荷净化设备让使用了9年的燃机透平系统仍保持在如此洁净的状态，其工作原理和普通的滤油机有何区别？如何去除了已经沉积在润滑系统内的胶质污垢？
与普通滤油机一样，本案例中的外接净化设备也是旁路安装在燃机透平系统的油箱旁，如图2所示。
众所周知，传统的机械滤油设备主要靠滤芯的绝对精度来过滤流体中比较大的颗粒物，而且只能有效过滤流体中大于4
m 以上的硬质颗粒物，而对
流体中大量软质的和亚微米级别的颗粒污染物则无能为力。
研究表明系统内形成胶质物前兆的主要是大量小于1m 、而且是软质的润滑油降解氧化物形
成的。
平衡电荷净化技术的原理是：将流体分成两股油路，分别对两路流体中的不可溶性亚微米级颗粒物加载正、负电荷；然后让分别带上正（+）、负（-）静电荷颗粒物的两路流体混合，带正、负静电荷的
颗粒物相互吸引、积聚成几个微米级的团聚物，最
图２ 外接净化设备与油箱的连接
后通过普通的过滤器将其很容易地捕捉过滤掉，团聚物一般不会粘着在金属表面，而是停留在BCA 设备的过滤器上。
平衡电荷净化技术之所以能够去除粘着在油箱壁、轴承、齿轮和伺服阀,油泵,管路等控制部件上胶质污垢，其原理是：利用润滑油中可溶性和不可溶性污染物存在着平衡或饱和原理，即在已污染的润滑油系统中，一旦不可溶性污染物多了，则多余的不可溶性物质将会从悬浮液中分离出来，不断聚集沉积在温度低、流动性慢的区域，如油箱底部、池壁等金属表面，以继续使润滑油维持一种恒定的平衡饱和状态；平衡电荷净化由于去除了润滑油中大量的不可溶性的微米级的颗粒污染物，打破了润滑油中的平衡状态，从而使润滑油对沉积在金属表面的胶质物的吸引力大于金属对它的吸引力，促使胶质污垢重新返回到润滑油中来维持饱和平衡状态，随着这种循环的持续，润滑系统内部凡是油接触到的表面则被清理的越来越洁净。
3 胶质污垢是如何形成的？
润滑系统内的污染，常见的如杂质和水份等已被人们所熟知，但是近年来另一种污染—油泥和胶质污垢，越来越多地被人们所提及，胶质物（Varnish ）也常被称作漆皮，漆膜和积碳等，有时也和油泥相混淆，但不同于油泥，胶质污垢是一种不溶解的膜状沉积物，呈现橙色、棕色或黑色，通常粘结在油
箱底、箱壁、管路、轴承、轴瓦、阀门和滤芯等处，如下图3所示，严重的容易造成精密的控制部件伺服阀等的卡涩、堵塞，继而造成燃机的停车故障。
据国外的最新研究，燃机润滑系统内胶质污垢的形成和加速与下列因素有关：
（1）油品和添加剂的影响。
润滑油由基本油料和添加剂组成，基本油料已从过去的Ⅰ组发展到Ⅱ组和Ⅲ组，现代炼油技术通过加氢处理和裂化工艺，改变了油品的分子结构，使分子排列的“整齐划一”，好处是提高了油品的润滑特性、抗氧化性等，而排列整齐的分子结构使油品的溶解性降低了，一旦油液中产生了较多的不溶性杂质，则很容易由于过饱和使不溶解性杂质聚集、沉积在系统中某一区域形成胶质污垢。
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袁柏山：燃气轮机润滑油系统外接净化设备案例分析添加剂的配方也会对油液的饱和性产生影响，已经发现同一组基料不同添加剂配方的油品产生胶质物的速度和严重程度有很大不同，然而对于添加剂究竟如何影响，目前的研究还不甚明了。
（2）氧化降解的影响。
可以说润滑油的氧化降解直接导致了胶质物的产生，氧化是胶质物形成的最重要的因素，空气、水和某些金属杂质在高温状态下发生化学反应，会裂解润滑油的分子，形成长分子链的氧化降解产物；润滑油中的空气通过液压线路的高压泵时发生内爆，产生人们熟知的“微型内燃”现象，内爆产生的温度可高达几百度，因此说液压系统和润滑系统分开设计应是不错的选择。
（3）静电火花放电的影响：静电火花放电在润滑油系统普遍地发生，瞬间产生高温也使油分子裂解，生成游离基，随之而来的就是氧化反应。
一个令人费解的现象：用户试图使用更多和精密的过滤器来去除污染物，而结果是胶质物反而更多地产生，有一种研究认为，过滤材料上的合成纤维聚集了大量的正电荷，与过滤元件中心（接地金属）之间会产生大量电火花，而电火花的高温使尼龙材料蒸发气化，继而形成很多悬浮于油中的非溶解性沉淀，因此说，过多地使用过滤材料和追求高精度，特别是小于3
m 孔径的滤材都有可能导致和加速胶质物
的产生[2]。
（4）其它因素的影响：在燃机润滑系统的设计、正确操作和使用等方面，人们也总结出了一些防止胶质物可能加速产生的方法和措施，如将润滑系统和液压系统分开设计；防止燃机和润滑系统的频繁启动所造成的温度的骤降，当燃机停运时间，不要马上关闭润滑系统，让其继续运行一段时间，以确
保润滑油继续流动以降低仍处于高温状态的零部件表面的温度；另外慎重地选择合适的过滤器和滤材，不要片面追求滤材的绝对精度。
4 结论
随着性能更好的Ⅱ组和Ⅲ组基料润滑油的开发和使用，燃机用户发现：在获得了预期更好的抗氧化性和更好的润滑性能的同时，新的问题,油泥和胶质污垢又成为迫切需要克服和解决的难题,而且通过换油亦不能从根本上解决。
本案例通过7台机组4年多的实际应用说明：平衡电荷净化技术能有效去除和防止油泥和胶质污垢的发生，保持燃机润滑系统的洁净并延长滑油的使用寿命，至今为止，案例中的7台机组的润滑油已经使用12年，仍在继续使用。
参考资料：
[1] Raymond Gomes, A Long Term Study of Using Balanced Charge
Agglormeration for Oil Puri fi cation on GE 7FA Turbines, ASEAN Varnish Symposium, 2012.
[2] Kalyan Kalyanaramn, 润滑油中的清漆状物资 《国际涡轮机机械》
Vol.3 No.2,Winter2006/2007.
作者简介：袁柏山（１９６６－），男，渐江绍兴人，美国爱索普流体科技有限公司上海代表处首席代表，高级工程师，美国项目管理协会注册项目经理，上海市建筑工程协会，钢结构和电气工程专业评标专家库成员。
２００４年开始从事流体净化和污染控制方面的工作和研究。
图３
燃机润滑系统内的胶质物
轴承上的胶质物管壁上的胶质物导引阀上的胶质物。