电力用油问题、净化及最新油净化技术分析

电力用油问题、净化及最新油净化技术分析
发表时间：2020-03-17T10:57:27.043Z 来源：《电力设备》2019年第21期作者：苗宇
[导读] 摘要：电力用油主要包括三个大类，包括汽轮机油、变压器油、EH系统内磷酸酯抗燃油，其中主要包含的杂质包括气体、液体、固体杂质。

（大唐东北电力试验研究院有限公司吉林省长春市 130012）
摘要：电力用油主要包括三个大类，包括汽轮机油、变压器油、EH系统内磷酸酯抗燃油，其中主要包含的杂质包括气体、液体、固体杂质。

这些杂质会对电力油系统带来污染，影响设备正常运行，因此必须要采用净化技术避免此类问题。

基于此，本文首先分析电力用油问题，并提出先行的主流净化技术以及最新油净化技术。

关键词：电力用油；净化技术；问题
引言
电力企业设备运行必须要有电力用油的支持，保证电力用油质量是确保电气设备安全运行、平稳运行、低成本运行的基础。

其中，油品精净化技术决定了油品使用寿命以及电气设备运行情况。

汽轮机油、变压器油、EH系统抗燃油中都存在一定的杂质，并且杂质形态主要包括气态、液态、固态三种，这些杂质会直接影响电气设备运行质量吗，这就需要采取相应的措施净化电力用油，从而延长电气设备使用寿命、提高系统运行安全，为电力企业发展提供保障。

1.电力用油的问题
1.1液态杂质
这里所指的液态杂质主要是指水，如果油品中的含水量超标，则油品质量检查不会过关。

水中含有大量的氧元素，会增加油品中的氧化物含量，部分添加剂与水还会产生水解融化反应，在氧化作用下产生一定量的酸碱物质，这些物质都会影响电力设备运行安全。

电力用油主要是起到润滑、调速、冷却等作用，而水会在一定程度上降低这些性能。

1.2固态杂质
固态杂质会直接给电力系统变压器的电气性能造成直接影响。

由于油质中颗粒物质数量增加，则击穿电压量会减小，二者为反比关系，从而影响电力系统绝缘性能。

因此当今电力用油中的固态颗粒物检查已经成为了变压器性能检验的重要环节。

同时，固态杂质还会直接影响汽轮机的正常运行，如果汽轮机用油中的固体杂质量较多，这些固体杂质会直接加速汽轮机运行磨损度，加剧了油质污染，特别是轴承、轴颈等部位，磨损十分严重。

1.3气态杂质
对于电力用油来说，大部分油产品的含气量都在6%以上，这些油中气体会在一定程度上加剧氧化反应，并且反应程度与环境温度成正比。

在电力系统运行当中，游离气体势必会因为油质摩擦导致油膜破坏，从而增加了机械磨损度，威胁设备正常运行。

特别是EH抗燃油，由于设备运行中的温度、压力非常高，如果油质摩擦系数不断上升，会降低电力用油内部压力、提升内部温度，加速了油中气体分离速率，出现气泡现象。

该情况不仅会破坏EH系统油质油膜，还会造成伺服阀、油泵、油缸损坏。

EH系统运行中，油泵进入口到低压泵出口整个过程是绝热的，如果油中气体分离，气体会随着温度升高而升高，加速了油品氧化速率、酸化速率。

2.电力用油的净化技术
2.1液态杂质净化技术
液态净化技术相对较多，主要是以分离法为主，包括：（1）重力沉降法。

众所周知，水的密度要比油的密度更大，可以结合重力原理，将油水混合物通过重力实现上下层分离。

为了提高分离效率，可以借助锥形分离塔设备，但该设备只适用于低粘度油液，针对高粘度油液、氧化物等，会阻碍油水分离速率。

因此仅凭借重力沉降方案无法完全分离溶解水、乳化水。

（2）离心分离法。

由于废油中的油和水密度不同，在相同离心力作用下，油、水运动速率存在差异，在离心机中放入废油进行离心处理，旋转鼓中心会聚集密度更小的油，由于水密度更大，所以会在混合物外层。

（3）凝聚分离法。

该方法的原理是大水滴与油接触面小于等量小水滴与油接触面，将小水滴融为大水滴，可以有效分离出水分。

（4）吸附法。

聚合物具有较强的吸附能力，可以吸附游离水和乳化水。

聚合物和水接触之后可以迅速膨胀，聚合物鹏展过程中可以锁住水分。

（5）真空分离法。

该方法借助油、水分子大小不同，通过真空设备产生气压差，所采用的过滤膜只能过滤油分子、不能过滤水分子，从而实现油水分离。

2.2固态杂质净化技术
对于固态杂质来说，需要加强环境控制，也就是保证空气的纯净度，降低空气中的固体杂质，提前做好预防和处理工作。

加强设备制造、安装质量管理工作，最大程度上减少设备中存在的固体杂质。

在完成设备安装工作后，要定期清理设备中的固体颗粒物。

在设备运行中，还要做好杂质的清除工作，加强污染防控。

主要是对变压器、汽轮机等设备进行防护，通过对油质成分进行测试和检查，如果发现油质中的固体颗粒含量比例快速上升，则要借助净化装置、过滤设施快速清理。

2.3气体杂质净化技术
气体杂质净化当中，需要检查油箱、管道连接部位是否存在泄漏等情况，提前处理好各类裂缝、孔隙，避免出现漏油情况，由于电力设备在长期运行中，油箱内部势必会积淀一定量的杂质，此时就要定期处理好容易积淀杂质的部位，常见的清理方法是采用磁力棒，由于磁力棒中带有一定的磁性，主要负责吸附金属类杂质。

其中，流量死角部位作为杂质堆积重要部位，可以增设排污阀等装置，定期开启排污阀进行管道清理。

3.油净化装置选型原则以及最新油净化技术
3.1油净化装置选型原则
不同处理基础的实际应用效果不尽相同。

其中，固体净化技术更加简单，也更容易处理，因此脱水、脱气是需要重点考虑的问题。

如油质中含水率提升会导致抗燃油酸值上升、汽轮机油箱和管道锈蚀等。

《电厂用运行中汽轮机油的质量标准》提出200MW以上机组油箱中含微水质量分数不得超过100*10-6，而这时油箱里的指标，并非是油净化装置出油指标，想要将几十吨油中含水质量控制在100*10-6以内，则油净化装置出口含水质量分数要控制在10*10-6~15*10-6范围内。

这就需要做好设备选型工作。

其要点包括：
（1）具有在线连续运行能力。

由于汽轮机油中的水分和汽轮机运行负荷有直接关系，为了保证汽轮机用油达到国家标准，必须要确保
净化装置持续运行，随着排出油质中的水分。

（2）根据油箱油量、油箱单位时间平均渗水量、主油泵流量参数选择油净化装置出油量、一次脱水率。

3.2最新油净化技术
当今很多电力企业都引入了美国的A级专利技术，该项技术借助了真空脱水机理，形成了真空净油装置。

其核心技术是将油放入到真空蒸发器中，油滴中的气体在真空环境中形成空泡并蒸发。

真空条件会让油底部出现微量经干燥净化过后的气体，可以制造成很多微小的气泡，油料变为油（液态）和气泡（气态）两种形态。

气泡中的绝对压力要低于水饱和蒸发压力以及分离压力，这就导致气泡中的水分、气体向气泡内部蒸发，使得气泡不断扩大和上升，提高蒸发面积，时刻更新蒸发界面，提升分离效果。

气泡上升到油质上会破裂，所释放的气体和水会在真空泵作用下被抽走。

未净化的油在真空容器中净化10min后，将净化过的油质排出，从而达到净化标准。

该装置借助了PLC 技术实现了自动化净油，减少了人力投入，可以连续不断净化生产。

结束语
综上所述，电力用油的主要杂质有空气、水分、固体颗粒，在一定程度上影响电力用油质量以及电力设备运行。

当今，针对气体、液体、固体行业均采取了相应的净化技术，并且取得了不错的效果。

为了进一步保证油品质量，还需要积极引入最新的油净化技术，采取相近的净化方案，实现技术升级，这样才能够不断提高电力用油品质。

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