主润滑油滤多采用两个并联的可切换的滤油器 。主油滤应设置在冷油器的下游 。
除上述的设备之外,润滑油系统还需要有阀门、孔板、温度开关、压力开关、油箱液位指示器、润滑油加热器等各种组件和设施,以保证系统正常、安全、可靠地工作 。
为保证对燃气轮机及其驱动的设备提供良好的润滑,除了有设计完善的润滑油系统外,选择性能优越的润滑油也是一个重要因素 。早期燃气轮机由于涡轮进口温度不是很高,其所用的润滑油基本与汽轮机用油一致,但随着涡轮进口温度的不断提高,燃气轮机对润滑油质量指标的侧重点与汽轮机的侧重点明显不同,燃气轮机强调的是油的高温抗氧化性能,而汽轮机则看重油的抗乳化性能(分水性能) 。不少厂商正在研制上述两种性能均优的联合循环用油,特别是同一润滑油系统的单轴机组的用油 。润滑油为基础油添加防锈、防腐、抗氧化等各种添加剂后的制成品 。基础油可以是矿物油,也可以是合成油 。由于合成油纯度高,其性能及使用寿命均优于矿物油,但价格一般为矿物油的2~3倍 。评价润滑油优劣的性能指标有油的物理性能、表面性能和氧化性能三个方面,对此燃气轮机制造厂商会提出选择建议 。
& 对润滑油的要求,原则上有下列几个方面:
1.要求适应轴承、齿轮装置等的启动、加速、满转速及超速等各种工况所需要的润滑油性能 。
2.要求适应液压系统如油缸、伺服阀等所需要的液压油性能 。
3.热传递油性能 。能把轴承、齿轮装置等各种热表面的热量吸收,并将其传输给润滑油换热器(冷油器) 。
4.在一定温度和压力下工作、静止或贮存状态都具有稳定的物理性能、表面性能和氧化性能 。
5.能适应润滑系统中及其他用油系统中的各种机械材料,并能保护材料不受腐蚀 。
6.具有自动排除空气和水等污染物的性能 。
7.具有一定的抗燃能力等 。
在选择润滑油时,除了遵照设备制造厂商的建议之外,应该更侧重于下列的性能指标:
1.黏度和黏度指数
为了常温下燃气轮机启动时确保各轴承的静压润滑和液压系统的快速反应能力,希望在启动时润滑油的黏度不要太高,为此绝大多数涡轮机械选择40℃时黏度为28.8~35.2/s的润滑油,即黏度等级为ISOVG32的润滑油 。在燃气轮机正常带负荷运行时,轴承间隙内的工作温度有可能高达120℃以上,此时要求油的黏度高一些 。为此,应选择黏度随温度变化较为平缓的、即黏度指数较大的润滑油 。这里建议油的黏度指数在100以上,至少不应小于90 。
2.氧化安定性
燃气轮机工作时,润滑油受到强烈的热氧化作用,汽轮机油常用的挥发型防锈抗氧化剂对燃气轮机用的润滑油已不适宜 。对于在温度高于260℃的环境中工作的轴承,文献49中明确规定其使用的润滑油中不宜含有DBPC(二叔丁基对甲酚)一类的挥发型抗氧化剂 。对于氧化安定性,传统的考核指标是油氧化后酸值达2.0mgKOH/g时所需要的小时数(国外常简称为TOSTLife,即总的氧化稳定性试验寿命),在燃气初温不是很高的情况下,仅考核这一指标已足够,而且只要求其在2000h以上就可 。
但是,由于TOST是在95℃的试验条件下进行,而这一温度与燃气轮机轴承的工作温度颇有距离,对新一代燃气初温更高的燃气轮机,光考核TOST已经不够,因此增加了油的旋转氧弹试验指标,以便在更高的温度下考核油的性能 。旋转氧弹试验的温度为150℃,比TOST要高得多 。
3.破乳化值,也称分水性能
这是指油和水的分离能力,测量的方法是在专用的试管内放入40mL的油和40mL的水,按规定的试验程序混合,然后测量油水完全或基本完全分离的时间(min),油水分离的程度可以是40-37-3.40-40-0等 。对于燃气轮机,这不是十分强调的性能指标,因为在燃气轮机中,润滑油被水(或蒸汽)污染的可能性不大 。而在汽轮机中,油水混合的可能性很大,对油的破乳化值不能忽视,其指标至少是油水分离至40-37-3,时间不大于15min 。对于联合循环发电装置,如果燃气轮机与汽轮机共用润滑油系统,则必须兼顾油的高温性能和分水性能 。
4.空气释放值
由于大多数燃气轮机的轴承均使用密封空气,因此轴承的回油中必然会混进空气 。这些进入油层中的空气,必须要在油回到油箱后的短暂停留时间内从油层中释放掉 。在选择润滑油时,其空气释放值应不大于油在油箱内循环一次的时间 。
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