1、清洗機組汽輪機油系統化學清洗方法摘 要：汽輪機油系統污染，不但降低機組自動化投入率，而且易造成機組運行中發生事故，采用汽輪機油系統化學清洗是解決系統中油質污染的最佳辦法。本文就汽輪機油系統化學清洗的設計方案、質量要求、清洗步驟、清洗結果及評價等進行了綜述，論述了200MW機組汽輪機油系統化學清洗技術在火力發電廠的應用。關鍵詞：汽輪機；油系統；顆粒度；化學清洗錦州東港電力有限公司裝有6臺國產200MW 機組，汽輪機為哈爾濱汽輪機廠制造的一次中間再熱、單軸三缸、三排汽、N200-130 / 535 / 535機組。經過15 年的運行，汽輪機油系統的油質逐年下降，盡管歷次機組大修期間都要對油系統設備

2、主油箱、主油泵、射油器及油凈化器等設備進行物理清潔，但對龐大復雜的油管路內所生成的銹蝕產物雜質、油垢卻無法清除。對機組調速系統和潤滑系統的工作造成許多不利的影響，如調速系統工作失常、密封瓦磨損、推力軸承和支持軸承等故障。為從根本上解決油系統管路雜質多而造成的油質污染問題，該公司先后對6臺200 MW 機組汽輪機油系統進行化學清洗，并獲得了成功。清洗后油系統材質的腐蝕速率為0.5 2 g / m·h，腐蝕產物和油泥污垢被全部洗掉，機組運行油質顆粒度達到美國宇航標準NAS9 級，有效地避免了油系統因雜質顆粒度超標所引起的事故發生。1 化學清洗工藝1.1 汽輪機油系統中雜質成分分析汽輪機油

3、系統內部清潔度不僅取決于油系統管路在基建安裝時的狀況，還取決于油系統在投入使用后，外部引入雜質對油質的影響。這些雜質是溶解狀態的（如潤滑脂、防銹劑），乳化狀態的（如水、清洗劑）和顆粒狀態的（如焊渣、沙粒、金屬屑），這些雜質，導致透平油油質中顆粒度（機械雜質）超標。1.2 油系統化學清洗的范圍化學清洗范圍包括潤滑油系統、調速油系統、密封油系統及頂軸油系統。1.3 化學清洗系統設計要求及清洗前準備（1）參洗系統要盡量保證操作簡單并最大限度減少死區。（2）參洗系統的端部和最高點加裝排空氣門，防止氣塞現象的發生。（3）臨時系統盡量采用法蘭連接方式，連接焊口需采用全氬弧焊接工藝，以防止恢復系統時造成二次

4、污染。 2（4）將調速系統部套全部取出，進行短接，潤滑油系統的射油器、油泵、帶銅部件的設備、冷油器及油濾網等取下，將管路進行短接。（5）汽輪機軸承進出油管路短接，空、氫側密封油的濾網、冷油器、油泵等取下，將管路短接。（6）為保證各回油管路內充滿酸液，將回主油箱的各回油管路分別加裝孔板，各拆除部套處加聯箱，聯箱加裝排放空氣門。（7）清洗泵選用：128H-6 型，額定流量756m / h，揚程78 m。（8）為防止清洗過程中雜物再返回油系統中，在主油箱中加裝一道40目的白鋼濾網。（9）油系統中拆下的較小并規則的部件，吊入主油箱中，進行浸泡處理。（10）準備好化學清洗及廢液處理所需的化學藥品，并進行

5、質量檢驗。（11）化學清洗前，準備好清洗所用監視管段及化學監督試驗藥品、表計等。1.4 清洗工藝流程水壓試驗熱水沖洗堿洗水沖洗檸檬酸酸洗水沖洗漂洗鈍化水沖洗鍍油膜1.5 化學清洗步驟1.5.1 油系統水壓試驗及模擬循環首先向油系統內充滿水并且保持循環，主要是為了檢驗酸洗系統連接的合理性，確定油箱的安全液位，檢查系統的漏泄點，試驗加熱速度，調整回油系統孔板的孔徑。1.5.2 油系統的熱水沖洗系統補水并投加熱，將水溫加熱至80，進行開路水沖洗和循環清洗，起到加熱油系統部件和初步清洗的作用，為堿洗提供條件，熱水沖洗進行約1小時。1.5.3 油系統第一次堿洗堿洗的目的是清除系統內壁的油泥和污物，確保酸

6、洗步驟的酸洗液與油管內壁腐蝕產物充分接觸。堿洗控制工藝條件： 3Na3PO4 2.0%NaOH 0.8%溫度 80檢查堿洗監視管內油垢洗凈，堿洗結束。（如未洗凈，可進行第二次堿洗）1.5.4 水沖洗堿洗合格后，采用不少于兩次的80水沖洗，每次水沖洗循環15 30 min 后進行開路沖洗，至沖洗水pH8.4、酚酞堿度= 0 mmol / l，沖洗水中無皂化物和機械雜質。水沖洗結束后，排凈主油箱內積水，人工清理主油箱內污物。1.5.5 檸檬酸酸洗利用檸檬酸對汽輪機油系統中的金屬腐蝕產物進行反應，生成可溶性物質隨清洗液帶走。 酸洗控制工藝條件：緩蝕劑（檸緩1 號） 0.5%檸檬酸 （C3H8O7）

7、3.0%氨水調pH 值 3.5 4.0（盡可能達到3.8）溫度 85 90清洗流速 0.4 1.6 m/ s酸洗過程中按規定化學監督項目進行試驗，待監測鐵離子濃度平衡、檸檬酸濃度無變化及監視管段銹蝕產物全部清洗干凈，酸洗結束。檸檬酸廢液排放時加入NaOH 溶液，調節廢液pH 值為6 9 后，加NaClO 進行攪拌中和，待CODMn < 150 mg / l，pH 值6 9 合格后排放1.5.6 水沖洗廢液排凈后重新上水進行循環水沖洗，15min 后改為直流水沖洗。待排放水pH = 5 6，TFe< 50 mg / l 停止水沖洗。1.5.7 漂洗清洗掉管路內壁的浮銹，為鈍化做準備。

8、 2。漂洗控制工藝條件：緩蝕劑（檸緩1 號） 0.1%檸檬酸 0.3%氨水調pH 值 3.5 4.0漂洗溫度 85 90漂洗流速 0.4 1.6 m/ s漂洗結束后若漂洗液TFe < 300 mg / l 時，直接調pH 值轉入鈍化，若漂洗液TFe > 300 mg / l 時則采取置換方式待漂洗液TFe < 300 mg / l 時轉入鈍化。1.5.8 鈍化酸洗后的金屬表面十分活化，為防止管道內壁重新氧化生銹，必須進行鈍化處理。鈍化控制工藝條件：亞硝酸鈉 1.5%氨水調pH 值 9 10溫度 60鈍化流速 0.4 1.6 m/ s鈍化時間 6 h鈍化結束后排鈍化液，向廢液內

9、加次氯酸鈣使亞硝酸鈉得到充分氧化后，廢液處理合格后排至灰場2。1.5.9 油系統補油鍍油膜因為油系統的結構復雜、封堵的端頭較多、管徑的差異較大，各部位鈍化處理狀態不一，為了防止鈍化膜缺陷的部位再次生銹，應及時對鈍化后的油管路鍍油膜處理。鍍油膜控制工藝條件：顆粒度 九級微水 < 50 mg / l主油箱補油，對參洗系統進行循環鍍油膜，在此期間利用油系統大流量沖洗及濾油機對油質進行濾過處理，待油質無水、無大顆粒雜質，化驗合格后，停止鍍油膜。2 結論2.1 優點（1）檸檬酸酸洗10 號鋼腐蝕速率為0.5 2.0 g / m·h，A3 鋼的腐蝕速率為1.0 3.0 g / m·

10、;h，符合小于10 g / m·h 的部頒標準2222。（2）鈍化后，系統大部分管道內表面生成一層灰色鈍化膜，金屬表面潔凈光亮,符合油系統清洗后需有較高清潔度的要求。經化學清洗的油系統運行后，油質顆粒度由清洗前美國宇航標準10 11 級降至7 9 級。2.2 不足（1）汽輪機油系統異常龐大，各部位清洗液流速不均勻，導致油系統各部位化學清洗程度不均勻。（2）本次化學清洗使用的鈍化液為亞硝酸鈉，屬于有毒、致癌物質，應該注意參洗人員的保健。本次化學清洗有效地降低了發電機的氫濕度，減少軸承的磨損，消除因油質不合造成的調速系統卡澀，達到了穩定生產，提高安全保證的目的。隨著大型火電機組自動化水平

11、的提高，人們越來越認識到油系統的油質是保證發電機、汽輪機電調系統、密封瓦和軸承正常工作及安全的主要因素之一，其好壞將直接影響到機組運行的安全性。對油系統采用化學清洗，是治理油系統污染、提高機組安全生產的一個有效辦法。（1）機組點火階段：安裝偶合器后，使電流降低100 A，每次啟動需5 h，全年啟動按2 次計，低載時電機功率因數取0.5，則節省電能W1 = 5 196kW·h；（2）滿負荷電流降低20 A，運行時間4 500 h，功率因數為0.9，節約電能W2 = 841 752 kW·h；（3）50 MW負荷電流降低30 A，功率因數0.85，全年1 500 h，節約電能W

12、3 = 467 100 kW·h。年節約電能為上述3 項合計值，計為1 314 048kW·h，灤河發電廠7 號機每kW·h 電能上網價為0.24 元，每臺泵全年可增加效益31.5 萬元。6 事故應該吸取的教訓（1）認真總結2 臺機組試生產期間暴露的諸多問題，特別是1 號軸承磨損事故教訓。在試運行期間，1 號軸承溫度始終偏高，雖多次與日方聯系，但日方始終認為正常。直到事故發生后，日方還堅持設計沒有問題。因此，對進口的機組，決不能盲目樂觀，盲目相信其安全性和可靠性，要辨證地吸收，揚長避短。（2）認真落實崗位責任制，強化人員的責任心。事發前半個多月，2 號機的軸心軌跡就發生明顯變化，但沒有被有關人員發現，這就說明三河公司在落實崗位責任制方面還有不完善之處。（3）應該遵循“實事求是、科學求實”的原則分析和處理問題。當2 號機1 號軸承金屬溫度急劇升高時，有些高層領導主觀斷定是表計錯誤，直到在電科院人員的建議下才停機檢查，貽誤了時間，造成不應有的損失。