1 引言
大型汽轮发电机组润滑油属于一种不挥发的油状润滑剂， 用于汽轮机轴和联动机组的滑动轴承和齿轮箱等设备部件上， 主要功能为润滑、 冷却、 密封和清洁防锈等。 润滑油油质性能的优劣直接影响大型汽轮发电机组安全与经济运行[1]。
引起大型汽轮发电机组润滑油劣化因素之一是水分和金属微粒等污染物造成的污染。 油中含有水分 （游离水和溶解水） 和高浓度的金属微粒，除会带来润滑性能下降、 锈蚀金属表面、 卡涩调速部套、 划伤轴承表面等共知的危害外， 还会因水和金属微粒污物共存， 通过金属颗粒的催化作用， 加速油液的氧化变质， 降低油液的寿命[2-4]。 同时大型汽轮发电机组润滑油在电厂汽轮机组正常运行过程中水分污染物和颗粒物污染物会不可避免且无间断增加， 因此， 汽轮发电机组现场都基本配备了在线或离线的滤油机， 用于保持润滑油油质[5-6]。
2 目前电厂用矿物涡轮机油过滤系统介绍
目前电厂配备的在线和离线滤油机设备均采用更换滤芯**颗粒物和水分的工艺装备， 具体流程包括： 原油粗滤、 精滤、 加热破乳、 聚结膜分离水分子、 加热后负压真空脱水、 分离膜出油、冷却降温、 保安滤网隔离输送润滑油。 目前电厂用的滤油机能够达到的技术指标为： 滤油精度≤SAE AS4059F， 累计计数， 8 级标准； 抗乳化性≤30（54 ℃）/min； 酸值≤0.3 mgKOH/g； 水分含量≤100 mg/L。 正 常 运 行 情 况 ， 设 备 前 置 精 滤 网 精度≤5 μm， 后置聚结脱水膜≤3 μm 精度滤网， 使用寿命*长 5 000 h。 但是在汽轮机计划检修或周期大修时， 润滑油会出现大量颗粒物、 水分和油泥沉淀物等， 滤网使用寿命急剧下降到 1 h。 随着滤芯更换频次大幅上升， 额外增加了人力、 物力和时间成本。 而且更换下来的滤芯是****危
废物资， 需要特别保存、 处理， 日常运行成本非常高且危害环保。 此外现在电厂配备的滤油机还存在噪音大、 没有完全真空以及滤油性能不理想等多种问题[7-8]。
3 新型电厂用矿物涡轮机油过滤系统研究
针对上述问题， 先设计了一套滤膜材料选型的过滤试验装置， 试验流程为原油粗滤—精滤—油泵输入—油泵输出—热交换降温—过膜过滤—净油产出。 在设备、 环境和介质等条件一致的情况下， 通过实验对比分析金属膜材料、 有机分离膜材料和陶瓷膜材料滤芯的滤油效率和滤后净油质量参数， 确定了陶瓷膜材料滤芯能够满足过滤润滑油中颗粒度和水分的要求， 而且精度更高[9]。
此外陶瓷膜作为一种无机滤膜产品， 其具有耐压力强度高（≤30 MPa）， 耐高温（≤400 ℃），性能优良， 使用寿命长（≤50 000 h）， 而且完全可再生修复， 化学稳定性好等诸多优点。
在以上工作的基础上研究开发了一种新型电厂用矿物涡轮机油陶瓷膜滤芯过滤系统， 其流程图见图1。
该电厂用矿物涡轮机油原子分离膜滤芯过滤系统， 包括热油泵、 浓缩油分离舱、 过滤总成及滤后净油储存舱： 热油泵与油站原油输出管道连接， 用于向系统内输送原油； 浓缩油分离舱与热油泵连接， 用于将原油分离并输出轻质原油； 过滤总成包括依次连接且联通的浓缩油上循环舱、原子分离膜滤芯舱和浓缩油下循环舱， 浓缩油上循环舱与浓缩油分离舱连接， 轻质原油进入浓缩油上循环舱后经由原子分离膜滤芯舱错流过滤后进入浓缩油下循环舱， 浓缩油下循环舱与油站原油输出管道连接， 以将滤后净油输送至系统内实现循环过滤； 滤后净油储存舱的两端均与原子分离膜滤芯舱连接形成闭环回路， 以对原子分离膜滤芯舱进行反冲洗。
具体过滤步骤如下： 1）开启油站原油输出管道上的阀门， 油站原油储油箱的原油输出， 进入热油泵， 热油泵将原油泵入浓缩油分离舱并注满，直至浓缩油分离舱压力达到 0.4 MPa； 2）开启浓缩油分离舱的轻质原油出油口处阀门， 轻质原油进入过滤总成并注满， 直至浓缩油上循环舱、 原子分离膜滤芯舱和浓缩油下循环舱内压力均达到 0.4MPa； 3）部分滤后净油从浓缩油下循环舱流出并流入油站原油输出管道， 再进入热油泵， 实现循环过滤； 部分滤后净油从原子分离膜滤芯舱流出并流入滤后净油储存舱； 4）开启**管路上的阀门，存储在滤后净油储存舱的滤后净油通过管路流入油站油箱。
该电厂用矿物涡轮机油陶瓷膜滤芯过滤系统还具有反冲洗工艺， 用于重复利用陶瓷膜滤芯，主要步骤如下： 1）关闭原子分离膜滤芯舱与滤后净油储存舱端部的滤后净油入口相连接的阀门， 关闭第 2 管路和第 3 管路上的阀门； 2）开启第 1 管路上的阀门， 以使滤后净油储存舱的滤后净油流入原子分离膜滤芯舱； 3）关闭滤后净油入口与反冲洗气体排放装置连接的阀门， 开启滤后净油入口与反冲洗仪用气源输入装置连接的阀门； 4）0.4 MPa反冲洗仪用压缩空气进入滤后净油储存舱并将滤后净油储存舱内的滤后净油通过第 1 管路压入原子分离膜滤芯舱， 并在压力作用下将滤后净油反向压入系统的循环管路中， 完成饱和压差反冲洗；5） 关闭滤后净油入口与反冲洗仪用气源输入装置连接的阀门， 开启滤后净油入口与反冲洗气体排放装置连接的阀门， 排空滤后净油储存舱中的气体； 直至滤后净油储存舱中再次注满滤后净油； 6）关闭第 1 管路上的阀门， 开启原子分离膜滤芯舱与滤后净油储存舱端部的滤后净油入口相连接的阀门和第 2 管路上的阀门继续运行。
4 新型电厂用矿物涡轮机油滤油机现场试验
本文研究开发的新型电厂用矿物涡轮机油陶瓷膜滤芯过滤系统在某 600 MW 汽轮发电机组润滑油系统上进行了过滤试验， 过滤前后的油质见表 1。
过 滤 后 的 润 滑 油 油 质 ： 滤 油 精 度 ≤SAEAS4059F（累计计数）5 级， 水分含量≤40 mg/L， 结果表明本文研究开发的基于陶瓷膜滤芯的新型电厂用矿物涡轮机油过滤系统能够满足大型汽轮发电机组润滑油的过滤要求， 并且精度更高。
结论
（1）目前电厂配备的在线和离线的滤油机系统过滤材料均采用有机合成材料， ****且不可分解， 不符合当今科技环保的发展趋势。
（2）滤材的过滤试验结果表明陶瓷膜材料滤芯能够满足过滤润滑油中颗粒度和水分的要求。 并且陶瓷膜作为一种无机滤膜产品， 其具有耐压力强度高， 耐高温， 性能优良等优点， 通过反冲洗装置可再生修复， 稳定性好。
（3）本文研究开发的基于陶瓷膜滤芯的新型电厂用矿物涡轮机油过滤系统能够满足大型汽轮发电机组润滑油的过滤要求， 并解决了传统滤油机过滤精度低、 效率低和更换滤芯产生污染的问题。
