Aplicação de purificador de óleo eletrostático em sistema de óleo de turbina

Resumo: a qualidade do óleo lubrificante da turbina e do óleo hidráulico resistente ao fogo afeta diretamente a operação segura e confiável da unidade da turbina.Com a tendência para turbinas de grande capacidade e parâmetros elevados, os requisitos de limpeza do óleo lubrificante da turbina e do óleo hidráulico resistente ao fogo estão se tornando cada vez mais elevados.Este artigo apresenta o princípio e desempenho do purificador de óleo eletrostático e apresenta sua aplicação em óleo lubrificante de turbina e óleo hidráulico resistente ao fogo.

Palavras-chave:purificador de óleo eletrostático, filme, óleo lubrificante, óleo hidráulico resistente ao fogo, turbina.

Introdução
Sistema de lubrificação de turbina a vapor usado óleo lubrificante de turbina a vapor e óleo hidráulico resistente ao sistema de controle hidráulico, tem requisitos rigorosos na operação da unidade, como viscosidade, poluição por partículas, umidade, valor ácido, resistência à oxidação, resistência à emulsificação [1-2], a poluição por partículas é particularmente importante, relacionado ao desgaste do eixo do rotor da turbina e do rolamento, ao sistema de controle, à flexibilidade da válvula e da servoválvula, afetando diretamente a segurança operacional dos equipamentos da turbina a vapor.

Com o desenvolvimento de equipamentos de turbina a vapor na direção de grande capacidade e parâmetros elevados, a fim de reduzir o tamanho estrutural do motor a óleo, o óleo hidráulico anticombustível se desenvolve na direção de alta pressão [3-4].Com a melhoria dos requisitos de confiabilidade da operação da unidade, os requisitos de limpeza do óleo lubrificante de turbinas a vapor e do óleo hidráulico anticombustível estão se tornando cada vez maiores.Para garantir que o índice de qualidade do óleo na operação da unidade seja sempre controlado dentro da faixa padrão, é necessário o tratamento do purificador de óleo on-line do óleo lubrificante e do óleo hidráulico anticombustível, portanto, a seleção do purificador de óleo e seu efeito de tratamento serão diretamente afetar a segurança e a confiabilidade da operação da turbina a vapor.

Tipo de purificador
O tipo de purificador de óleo é diferente de acordo com o princípio de filtração.O purificador de óleo pode ser dividido em filtração mecânica, filtração centrífuga e filtração por adsorção eletrostática (conforme mostrado na Tabela 1).Na engenharia prática, vários métodos de tratamento diferentes são frequentemente aplicados em combinação.

1.1 Purificador de óleo mecânico
O purificador de óleo mecânico serve para interceptar as impurezas granulares do óleo através do elemento do filtro mecânico, seu efeito purificador está diretamente relacionado à precisão do filtro mecânico, a precisão do filtro é de até 1 um, este tipo de purificador de óleo é amplamente utilizado em o sistema de energia.Geralmente, o purificador de óleo duplo, a tela do purificador de óleo de retorno e a tela do purificador on-line configuradas no sistema de óleo lubrificante pertencem à máquina purificadora de óleo mecânica.Impurezas de partículas grandes no sistema de óleo lubrificante podem ser removidas pelo purificador de óleo mecânico, e impurezas de partículas pequenas podem ser removidas pelo elemento purificador mecânico de precisão.
A desvantagem do purificador de óleo mecânico: quanto maior a precisão da filtração, maior a força de resistência correspondente, maior a perda de pressão no fornecimento de óleo;a relação de vida útil do elemento filtrante é mais curta, a obra precisa substituir o elemento filtrante frequentemente na obra, a operação não é possível causa poluição artificial;incapaz de purificar efetivamente a água e a cola no óleo. A substância e os detritos são menores que o tamanho do purificador.Para superar as desvantagens superiores, em aplicações de engenharia, purificador de óleo mecânico muitas vezes com outro método químico líquido (como desidratação a vácuo, etc.), usados ​​em conjunto para alcançar o melhor efeito racional do local.

1.2 Purificador de óleo centrífugo

A tecnologia de filtração centrífuga do purificador de óleo consiste em usar a centrífuga para purificar o óleo no tanque.Ao girar o óleo contendo partículas e outros poluentes em alta velocidade, a densidade é maior do que a centrífuga das impurezas do óleo, para atingir o objetivo de separar o óleo limpo.Suas vantagens são que a remoção de água livre e grandes partículas de impurezas tem um bom efeito, grande capacidade de tratamento, a desvantagem é que a remoção de pequenas partículas é fraca, não podendo remover água não livre.O purificador de óleo centrífugo é amplamente utilizado no tratamento de combustível em usinas de turbinas a gás e é frequentemente usado em combinação com tratamento de filtração mecânica em sistemas de óleo lubrificante de turbinas a vapor.Como a rotação em alta velocidade da centrífuga também é grande, o equipamento é barulhento, tem ambiente de trabalho ruim, é volumoso e pesado.

1.3 Purificador de óleo eletrostático

O purificador de óleo eletrostático usa principalmente o campo eletrostático de alta tensão gerado pelo gerador eletrostático para fazer com que as partículas poluentes no óleo sejam carregadas com íons eletrostáticos e sejam fixadas à fibra sob a ação do campo elétrico.O princípio é mostrado na Figura 1. Devido ao princípio de adsorção, e não por filtração, o purificador de óleo eletrostático pode capturar todos os tipos de impurezas de 0,02 μm, incluindo materiais de metal duro, partículas macias podem ser removidas.

Características do purificador de óleo eletrostático:

(1)Alta precisão de purificação, a precisão do filtro é de até 0,1 μm, pode remover poluentes submicrométricos;
(2)pode combinar efetivamente o sistema de vácuo e o sistema coalescente, pode remover rapidamente água e gás;
(3)velocidade de purificação rápida, pode processar partículas rapidamente, limpeza rápida;Grande vazão, pode atender às necessidades de lavagem e limpeza;
(4)o sistema de limpeza, através da tecnologia de purificação de polimerização eletrostática, não apenas removerá as impurezas e partículas do óleo, mas também poderá remover os produtos ácidos, colóide vivo, lama de óleo, verniz e outras substâncias nocivas limpas, evitar a regeneração, melhorar o óleo índice de produto;
(5) uma ampla gama de aplicações, mesmo que a umidade no óleo exceda o padrão, mas também pode funcionar normalmente.

2 verniz
2.1 Perigo de verniz
"verniz" também é conhecido como acúmulo de carbono, cola, material de laca, oxigênio elástico Químico, couro envernizado, etc., é uma possível solução insolúvel laranja, marrom ou preta do sedimento da membrana, é o produto da deterioração do óleo.Depois que o verniz aparece no sistema de óleo lubrificante da turbina a vapor, deslize dentro do rolamento O verniz formado é facilmente fixado à superfície do metal, especialmente na maioria dos rolamentos A pequena folga resulta na espessura mínima da película de óleo e na pressão máxima da película de óleo Grande, a capacidade do rolamento diminui, a temperatura do óleo lubrificante aumenta, a segurança da bucha do rolamento afetará negativamente [4,10-11].
fenômeno do verniz e seus danos na Europa e na América, o Japão foi avaliado, os Estados Unidos O país formulou o padrão de detecção de verniz (ASTM D7843-18), e O índice de tendência do verniz está incluído no índice de avaliação da mudança de óleo.Nosso país também listou o verniz como item de teste em GB/T 34580-2017.

Os perigos do verniz são os seguintes

(1) devido à alta temperatura de trabalho da superfície do rolamento, o verniz é fácil de fixar na superfície de trabalho da lançadeira, com o tempo, a superfície ficará fundida (ver figura 2);

:(2) bloquear a folga e aumentar o atrito;
(3) bloquear o purificador e causar danos ao equipamento;
(4) o verniz depositado no refrigerador leva a uma fraca dissipação de calor, ao aumento da temperatura do óleo e à oxidação do óleo;
(5) o verniz é polar, fácil de aderir a partículas metálicas ou sólidas, causando desgaste do equipamento.

2.2 remoção de verniz

Óleo lubrificante "partículas moles" de verniz e lodo representaram mais de 80% do total de poluentes [12-13], devido ao tamanho das "partículas moles" ser pequeno, se o uso do método de filtração micromecânica for fácil de causar purificador , o bloqueio do purificador de núcleo e o efeito de filtração não são ideais, e a adsorção de campo de partículas do purificador eletrostático no coletor, portanto, pode efetivamente remover pequenas partículas nos poluentes de óleo, e a capacidade de escala é grande, por isso é amplamente utilizada no exterior para remover o verniz e lama no óleo.O purificador de óleo eletrostático pode não apenas remover com eficácia o verniz do óleo lubrificante, mas também lavar o verniz que se depositou na superfície metálica para garantir o funcionamento seguro do equipamento e prolongar a vida útil do óleo.

1. Aplicação de purificador de óleo eletrostático no sistema de óleo lubrificante

Quando uma usina de energia em Fangchenggang revisou a máquina 3 # em junho de 2019, um fenômeno de verniz muito óbvio foi encontrado no ladrilho axial (conforme mostrado na Figura 3) e marcas de arranhões óbvias.Verniz é encontrado após teste de amostragem de óleo. O índice de propensão da membrana excedeu o padrão, atingindo 18,2.Sistema de óleo lubrificante da unidade Equipado com purificador de óleo duplo, purificador de óleo de retorno, purificador online, mas todos pertencem a Em purificadores mecânicos, é difícil remover o verniz.Além disso, a usina foi adquirida. Um purificador de óleo centrífugo de marca importada, também não pode desalojar o verniz.
O tanque de óleo lubrificante desta máquina 3# tem 43 m³, utilizando o óleo de turbina a vapor Great Wall TSA 46 (Classe A).Para fixar este óleo lubrificante no verniz completamente removido e evitar que o verniz volte, foi produzido o projeto VOC-E-5000 com vazão de 3000 L/h, tipo purificador eletrostático Máquina de óleo (conforme mostrado na Figura 4), e aplicado ao óleo lubrificante da regeneração de purificação da usina de Fangchenggang.O óleo purificado é amostrado regularmente em 1000 mL, respectivamente nas instituições de teste terceirizadas Shanghai Runkai e Guangzhou Research Institute análise laboratorial.