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水力、火力发电设备油液监测

一、水电、火电行业重点监测部位及其意义

  水/汽轮机作为电力生产企业的核心设备, 其重要意义不言自明。在国家能源局2014年4月15日发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求和编制释义》中第8项“防止汽轮机、燃气轮机事故”中8.1.4款、8.4.5款、8.5.6款、8.5.7款均对汽轮机启动、运行过程中油品质量提出了明确的要求。

水/汽轮机油俗称透平油,是电力系统中重要的润滑介质,主要用于水/汽轮发电机组的润滑系统和调速系统,在水/汽轮机的轴承、转动系统中起关键的润滑和冷却作用;在调速系统中起传压调速作用。水/汽轮机油液质性能的优劣,将直接影响水/汽轮机组的安全经济运行。

  为落实“安全第一、预防为主、综合治理”方针,完善电力生产事故预防措施,出于对水/汽轮机油液系统进行监控的工作需要,能更有效地保障水/汽轮机安全、正常地运行,这就要求必须对水/汽轮机油的作用及性质进行分析,从而发现油质发生变化的原因,以便我们在以后的工作中制定针对性的措施,确保水/汽轮机用油的品质。

二、典型应用案例:水/汽轮机汽封缺陷的发现和预警

  2014年4月,大工润科的技术人员在提取XX火电厂客户3#机组(60MW)汽轮机油液在线监测系统的数据库存储的数据时发现:汽轮机润滑油中水分含量随着汽轮机负荷的变化而发生了相应的变化,而正常情况下,水分含量同负荷是没有关联的。我司及时向火电厂相关人员通报了上述情况,并由电厂的专业人员分析后认定:导致这一结果的发生的原因是由于水/汽轮机的汽封存在缺陷!据此采取相应的措施后,有效避免了该缺陷的进一步恶化,及时消除了事故隐患!


  通过这一事件的处理体现了大工润科油液在线监测系统的产品功能和实用意义!由该事件的分析可见,除非在对水分含量这一单项指标在连续、长期、准确数据采集的基础上进行,否则只凭少数、单一时刻的检测报告很难准确预测和迅速判断汽轮机润滑油中水分含量和负荷变化的关联趋势及其故障成因!

水轮机组图片



汽轮机组图片



风电

一、风电机组可监测的主要部件:

1、增速齿轮箱

  齿轮箱是双馈式风力发电机的主要润滑部位,用油量占风力发电机用油量的3/4 左右。齿轮箱可以将很低的风轮转速(600kW 的风力发电机通常为 27r/min)变为很高的发电机转速(通常 1500r/min), 多采用油池飞溅式润滑或压力强制循环润滑。

2、液压刹车系统

  安全液压制动系统在保证风力发电机组正常运行发电、防止事故发生、以及控制风机起动和停机方面起着不可或缺的作用。刹车系统的动力来自液压制动系统,推动高速主轴上圆盘式刹车等执行动作,属于失效-安全保护模式。当出现风速超快、振动过大、电机温度过高、刹车片的磨损等故障时,通过变速传动机构中的液动制动装置的动作来实现紧急停机。 

二、风力发电设备油液监测的特点

  由于风场一般处于相对偏远、空旷、多风的地区,如我国的新疆、内蒙古及沿海等地,特殊的地理位置给风力发电机的维修带来不便,因此要求风机齿轮油具有良好的极压抗磨性能、热氧化稳定性、水解安定性、抗乳化性能、粘温性能、低温流动性能以及较长的使用寿命,还应具有较低的摩擦系数以降低齿轮传动中的功率损耗。

  风力发电机设备昂贵,工作环境恶劣,其温、湿度变化大、扭力负荷较大、负荷不恒定、安装高度较高,这些因素使维修保养工作十分不便。当发生润滑故障,风电场必需支付设备调配费用、能源生产损失、每千瓦时猛增的费用、更换部件时的延误费用。因此,确保可靠稳定的长周期运转,加强平时主动维护,避免被动维修是最核心的要求。对风电机组的润滑磨损状态进行检测/监测,并在此基础上开展视情维护对风电场的长期效益有着非常积极的作用。

三、风力发电设备实施油液监测的意义

  风电设备的润滑、摩擦、磨损状态的重要信息都会在其所使用的润滑油品中以各种指标的变化反映出来,这如同人体身体状况会通过血液中病理指标反映出来一样,我们可以通过对血液的化验来对人体内部病患进行诊断,同样,对于风电设备也可通过对风电设备在用润滑油油质状况、油中磨损金属颗粒和污染杂质颗粒等项目的跟踪监测分析,来获得有关润滑油状态与设备摩擦副润滑磨损状态的各种信息。油液监测技术就是通过对设备在用润滑油的的定期跟踪监测,及时了解掌握设备的润滑和磨损状态信息,诊断设备磨损故障的类型、部位和原因的一门应用技术。

  油液监测技术能有效指导风电企业进行设备的状态维修和润滑管理,从而预防设备重大事故发生的发生,降低设备维护费用。油液监测是风电企业开展设备润滑管理、设备状态维修的重要基础工作,是提高风电设备可靠性、保证设备安全运行的重要手段。




其他行业应用

 一、盾构机或硬岩掘进机TBM

1、刀盘驱动装置

  刀盘驱动装置是盾构机工作的核心,由主轴承、八个液压马达、八个减速器及主轴承密封组成,轴承外圈通过连接法兰用螺丝与前体固定,内齿圈用螺丝和刀盘连接,借助液压动力带动液压马达、减速器、轴承内齿圈直接驱动刀盘旋转!其主要工作结构如下所示:


  刀盘是盾构机或类似机械工作的核心,由于盾构机或类似机械常年在地下高湿环境中进行施工,经常会由于微水的渗漏进入工作结构内部,造成润滑油的失效,进而引发设备故障。为了确保其工作的安全性和稳定可靠性,就必须了解刀盘内部的实时工作情况。但由于其工作结构的密封要求,常规的监测手段难以实现!现可通过对其内部的液压油、齿轮油等油液的相关指标、参数在线进行监测,就可以实时反映液压马达、轴承及齿轮、齿圈的内部润滑、磨损等工作状况,从而及时发现设备隐患,减少故障停机的几率!

中国中铁  

中信重工


中国中铁隧道集团

二、 工程机械和加工


三、 军工项目

  中共中央政治局3月25日召开会议,审议通过《关于经济建设和国防建设融合发展的意见》、《长江经济带发展规划纲要》。中共中央总书记习近平主持会议。会议指出,把军民融合发展上升为国家战略,是党中央从国家安全和发展战略全局出发作出的重大决策,是在全面建成小康社会进程中实现富国和强军相统一的必由之路。推进军民深度融合发展,要全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,按照“四个全面”的战略布局,坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,坚持发展和安全兼顾、富国和强军统一,深化改革,统筹谋划,协同推进,健全体制机制,完善政策法规,创新发展模式,提升融合水平,加强基础、产业、科技、教育、社会服务等重点领域统筹,促进经济建设和国防建设协调发展、平衡发展、兼容发展。

  随着中国军事装备和制造水平的不断提高,各类大型军用装备,如柴油发动机、液压类武器装备、液压升降平台、大型船舶和航空航天等领域都有油液监测和处理方面的需求,我们已经和一些军事研究机构和单位建立了良好的合作关系!

中国北方发动机研究所

海军装备研究院