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極壓燃氣輪機油的抗氧化問題

發(fā)布時間:2015-03-23

  極壓燃氣輪機油的抗氧化問題

    燃氣輪機具有結構緊湊、啟動靈活等特點。是電力結構中的一個組成部分,尤其適合調峰使用。燃氣輪機的熱效率高,特別是蒸/燃聯(lián)合機組的熱效率可達50%以上,比超超臨界的蒸汽輪機熱效率還要高。燃氣輪機油的作用是潤滑軸承、帶走熱量以及在調速和控制閥中起到液壓油的作用。油品的氧化是自由基鏈式反應,分別為鏈的引發(fā)、鏈的增長、支鏈反應和鏈的終止四個階段。其中鏈的引發(fā)需要一定的溫度、氧氣、金屬催化劑;一旦,鏈引發(fā)后進入鏈的增長階段就是一個循環(huán)自增長階段,速度很快直到鏈終止。支鏈反應是在高溫下(120℃)的氧化反應,發(fā)生支鏈反應將大大加快第二階段的反應速度。因此,溫度對油品的氧化有非常大的影響。當溫度在60℃以上時,每升高10℃,潤滑油的氧化速率加快2倍。燃氣輪機的初溫可達1400℃,排氣溫度勢必提升,其軸承油膜溫度130℃,而第二個軸承處的溫度更高。這對燃氣輪機油的抗氧化非常不利。如果該燃氣輪機油還作為液壓介質用于控制系統(tǒng),則還要承受一定的高壓。由于燃氣輪機的軸承多采用空氣密封,從軸承回油時帶有空氣,如果空氣沒有及時釋放,當油品從低壓區(qū)進入高壓區(qū)時氣泡受壓爆裂,有此釋放的能量可使局部熱點的瞬間溫度達到540℃以上,該溫度下潤滑油會發(fā)生熱裂解,產生自由基,導致漆膜的生成。因此現(xiàn)代燃氣輪機對潤滑油的氧化安定性及油泥生成傾向提出更高要求。

    全球燃氣輪機機組主要OEM制造商如美國通用公司的GEK107395a和日本三菱重工的MS04-MA-CL002/003/005的燃氣輪機油規(guī)格都對油品的高溫氧化安定性做了規(guī)定。GE公司規(guī)定了使用Cincinnati Machined fangfa ,測定油品的熱氧化安定性,三菱重工采用自創(chuàng)的DRY-TOSY方法。

    抗氧劑的選擇:研究表明,抗氧劑的降解產物也是油泥和漆膜的組成部分。曾在漆膜分析中發(fā)現(xiàn)其中含有雙酚型抗氧劑的降解產物??寡鮿┑姆N類:1自由基終止劑包括酚型;單酚、雙酚、長鏈酚。胺型:N-苯基-a苯胺(PAN)、二苯胺。 2氫過氧化物分解劑包括含硫、磷型抗氧劑如ZDDP。 3金屬鈍化劑;苯三唑及其化合物。4復合抗氧劑的使用可以產生協(xié)和作用。