汽輪機油是工業(yè)潤滑油中重要的一類，主要依靠在機組軸頸和軸瓦高速旋轉(zhuǎn)過程中形成油膜，對汽輪機軸和軸瓦起承載、潤滑和冷卻作用。若潤滑系統(tǒng)中油膜形成不良，則極易引起軸和軸瓦的磨蝕、燒蝕，嚴重的會發(fā)生抱瓦，引發(fā)機組非正常停機，給電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，保證汽輪機油在潤滑系統(tǒng)中形成良好的油膜是確保機組運行**的關(guān)鍵。很多電廠在機組運行過程中出現(xiàn)汽封漏氣問題，導致汽輪機潤滑油發(fā)生乳化。對汽封進行維修必須停機，但是很多情況下沒有停機條件，因此需要找到既不影響機組運行，又能解決汽封漏氣所致的汽輪機潤滑油乳化問題的方法。本文以陜西某電廠供熱機組為例，對該廠汽輪機潤滑油發(fā)生的乳化問題進行分析，同時介紹解決方法及處理效果。

陜西某電廠供熱機組在運行過程中發(fā)生汽封漏氣，致使汽輪機潤滑油發(fā)生了嚴重乳化問題， 油不透明，呈乳狀，油中水分達 23 000 mg/L，嚴重超出標準要求。現(xiàn)場使用處理流量為 12 m3/h 的真空脫水濾油機 24 h 不間斷脫水處理多日無效果，油中水分仍逐漸上升，油箱底部排污管排出的也是乳化的汽輪機油。為解決該廠汽輪機潤滑油乳化問題，我司技術(shù)人員開展了以下研究。

汽輪機運行時，可使油和水充分攪拌，油中的乳化劑能在油水界面形成堅固的界面膜，使油水交融，產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。汽輪機潤滑油發(fā)生乳化的要素有：（?1）油中含水；（?2）油中含有能降低界面張力的表面活性物質(zhì)（乳化劑）；?（?3）高速循環(huán)流動或攪動。對于正在運行的機組，管路中的油一直在高速循環(huán)流動，油僅有在油箱中停留時可看作是相對靜止的。因此，針對運行機組汽輪機油乳化問題，應在降低水分或提高油質(zhì)破乳化度方面進行研究。

• 濾油機脫水處理

該機組汽封漏氣嚴重，油中水分不斷增加，一般電廠采用的脫水濾油機的處理流量**為 12 m3/h， 單位時間內(nèi)脫水量遠遠低于汽封漏氣所帶入的水量，顯然僅靠濾油機脫水是無法解決問題的。現(xiàn)場使用處理流量為 12 m3/h 的真空脫水濾油機 24 h 不間斷脫水處理多日無效果，也驗證了僅用脫水濾油機進行脫水，解決不了上述油質(zhì)乳化問題。

• 添加破乳劑

油的乳化因素之一是含有乳化劑，可向汽輪機潤滑油中添加適量的破乳劑。破乳劑會和乳化劑發(fā)生絡(luò)合，改變?nèi)榛瘎┙Y(jié)構(gòu)，降低界面張力， 但其前提是必須保證對油質(zhì)的其他指標不產(chǎn)生不良影響。

• 添加破乳劑模擬試驗

目前，*常用的汽輪機潤滑油破乳劑為胺與環(huán)氧化合物縮合物類破乳劑，對其進行了實驗室添加效果試驗。模擬油運行環(huán)境，樣品添加破乳劑后在 45 ℃ 水浴中充分攪拌，攪拌后進行破乳化度指標檢測，并觀察油、水分離現(xiàn)象，試驗結(jié)果所示，添加破乳劑 T1001 可將該機組汽輪機潤滑油破乳化度由原來的 24.8 min降至 6.5 min。當破乳劑 T1001 質(zhì)量分數(shù)大于 0.02 %時，雖然破乳化度仍可降低，但降幅較小；并且油、水分離后，油層、水層均發(fā)生不同程度的渾濁現(xiàn)象，渾濁程度隨破乳劑添加量的增加逐漸嚴重。一般汽輪機潤滑系統(tǒng)油箱的設(shè)計容量要求油在油箱的停留時間為 8~10 min。為保證添加破乳劑后油層、水層清澈，選擇 T1001 質(zhì)量分數(shù) 0.02 % 進行現(xiàn)場添加試驗，認為其可使乳化油在油箱中有充分時間破乳，將油中水分分離出去。

• 現(xiàn)場添加破乳劑

按油系統(tǒng)油量為 23 t 計算，需添加 T1001 4.6 kg。將 T1001 與 20 kg 運行油充分攪拌混合后，由油箱頂部檢修口緩慢加入油箱。機組正常運行 12 h、24 h 后，取樣進行化驗，結(jié)果所示。該機組汽輪機潤滑油加入破乳劑T1001 后，破乳化度明顯降低，與模擬試驗結(jié)果相符；水分明顯降低，但仍超標嚴重；油質(zhì)粘度、酸值指標沒有受到影響；油質(zhì)外觀仍然是乳化狀態(tài)；油質(zhì)乳化使?jié)崈舳热源笥?12 級（?NAS 1638），不符合質(zhì)量要求。

現(xiàn)場添加破乳劑試驗結(jié)果表明，向運行油中添加破乳劑后，雖然油的乳化程度有明顯改善， 但運行油還需約 7 min 才能油水分離，即在現(xiàn)有油箱體積情況下，向運行油中添加破乳劑不能解決該廠油質(zhì)乳化問題。

• 油質(zhì)再生處理

油的乳化因素之一是含有乳化劑，可使用對乳化劑具有吸附作用的吸附劑對油進行再生處理，將油中乳化劑去除，提高油與水的分離能力。為此，擬采用極性誘導選擇性吸附劑對運行油進行再生處理。

• 吸附劑再生模擬試驗

采用極性誘導選擇性吸附劑對添加了破乳劑的運行油進行實驗室再生處理效果試驗。模擬運行油運行環(huán)境，油樣添加吸附劑后在 45 ℃ 水浴中攪拌 60 min，用濾紙將吸附劑濾除，檢測油質(zhì)破乳化度指標，并觀察油、水分離現(xiàn)象，試驗結(jié)果所示。與未加入吸附劑的運行油樣比較，使用質(zhì)量分數(shù)為 0.5 % 的吸附劑再生處理后，破乳化度反而更高；再增加吸附劑用量，破乳化度值逐漸下降，經(jīng)質(zhì)量分數(shù)為2.0 % 的吸附劑再生處理后，破乳化度降至 2.3 min； 再增加吸附劑用量，破乳化度還會降低，但降幅**小。運行油中所加入的破乳劑是一種表面活性劑，具有極性，而極性誘導選擇性吸附劑對極性化合物具有吸附作用。因此，用 0.5% 吸附劑處理后，油樣中的破乳劑被處理掉，故破乳化度有明顯上升；當吸附劑用量逐漸增加時，油中乳化劑被徹底去除，破乳化度則隨著吸附劑用量增加而逐漸下降，直至接近吸附劑處理可達到的極限值。

采用極性誘導選擇性吸附劑對運行油進行處理，可將其破乳化度降至近 2 min，這與油系統(tǒng)設(shè)計的油在油箱停留 8~10 min 有 6~8 min 差值，即系統(tǒng)回油進入油箱因沒有攪動，2 min 左右即可進行破乳化，分離出來的水分有足夠的時間進行沉降，因而可達到破乳化、去除水分的目的。

• 現(xiàn)場油再生處理

采用以極性誘導選擇性吸附劑為基礎(chǔ)的汽輪機油再生裝置，對運行油進行在線處理，依據(jù)實驗室再生模擬試驗結(jié)果，運行油量 23?t?需消耗4?套裝有吸附劑的濾芯。再生裝置接入油系統(tǒng)后24?h?不間斷再生處理， 每 3?天更換 1?次濾芯。消耗每套濾芯后，即更換濾芯前，取樣進行跟蹤化驗，化驗結(jié)果所示。當消耗3?套濾芯后，破乳化度達 5.2?min，油中含水量明顯下降，此時油箱底部排污管可排出水，與之前排出的乳狀液明顯不同。當消耗 4?套濾芯后，破乳化度降至 1.8?min，油中含水量雖仍超標，但已降至 223?mg/L，油箱底部排污管排水量明顯增加，油質(zhì)粘度沒有受到影響，酸值指標也有明顯改善，潔凈度已達到 6?級（?NAS1638），油質(zhì)已透明，油質(zhì)乳化問題得以解決。

• 處理效果分析

采用極性誘導選擇性吸附劑對運行油進行處理后，破乳化度降至 1.8 min，乳化油在油箱中破除乳化后，油與水有足夠的時間進行徹底分離， 水分有足夠的時間進行自然沉降。據(jù)現(xiàn)場實際處理效果，采用極性誘導選擇性吸附劑再生處理的方法解決了運行油乳化問題，保證進入潤滑系統(tǒng)的油是未乳化的正常油質(zhì)，油質(zhì)含水量雖然仍超出標準要求，但已明顯改善，若要將油中水分降至標準要求以內(nèi)，必須待停機時對汽封進行維修。此外，經(jīng)過再生處理，油品的酸值、顆粒度指標得到明顯改善。

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本次的研究結(jié)果表明，對于因汽封漏氣量大所致的汽輪機潤滑油嚴重乳化問題，真空濾油機 24 h?不間斷運行達不到預期效果；因油箱所限，向油中加入破乳劑也效果有限；*終采用極性誘導選擇性吸附劑對運行油進行在線處理，使問題得以解決。實踐表明，使用極性誘導選擇性吸附劑對運行油進行在線再生處理，可在不影響機組正常運行情況下，徹底解決運行油乳化問題，可保證機組正常運行至計劃停機時進行汽封的檢修。本文方案可供有類似問題的電廠參考。