推荐单位：北京太阳宫燃气热电有限公司

本文作者：李继元

摘要：通过对北京太阳宫燃气热电有限公司燃机（美国GEFA）运行13年间，多次出现滤网压差快速上涨、滤芯损坏等静电问题，通过对这些问题的分析、解决及处理，为燃机机组的安全稳定运行提供可靠保证及经验借鉴。

1燃机概述

京阳SFA型燃气-蒸汽联合循环热电联产机组是一套MW级“二拖一”燃气-蒸汽联合循环供热机组。其配置为：两台PGFA燃气轮机、两台燃气轮发电机、两台余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台蒸汽轮发电机。燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组为不同轴布置。联合循环机组在性能保证工况下的发电出力为.12MW，净供热能力为.2MW。其中燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组由美国GE公司/哈尔滨动力设备有限公司生产，余热锅炉由杭州锅炉集团责任有限公司生产。

2燃机润滑油系统简介

图1FA燃机润滑油系统原系统流程图

如上图所示，燃机整个油系统中，初期只配置了一道过滤器（并列布置两路，一用一备），燃气轮机主润滑油系统选用美国PALL公司5HD-型双联过滤器，其中一个为备用过滤器，每个过滤筒内部安装有3支滤芯（型号：HCFKT30ZYGE，GE编码：AP），滤芯油路为“外进内出”。润滑油系统运行参数如下：

主油箱体积：L；

系统流量：LPM；

系统工作压力：8bar；

润滑油牌号：加德士32#透平油；

工作油温：54℃；

滤网压差报警值：12PSID；

滤网更换的压差：15PSID。

3燃机润滑油系统出现的静电问题

1、静电产生

年10月机组检修期间，在对燃机润滑油过滤器滤芯进行定期更换过程中，发现滤筒内部滤芯损坏严重，滤芯外表面的缠带几乎完全破损，滤芯折叠层膨胀。

现场实物照片如图2所示。

在清理完滤桶，更换全新的滤芯后，启动油系统进行试运，过滤器内部出现连续的“噼哩叭啦”的疑似静电释放的声音，而且滤桶前后初始差压偏高（12PSID）。运行一天后，滤桶内部异音未消除，滤网差压就地表指针打满（超过25PSID）。随即安排揭盖检查，发现滤桶内的滤芯已严重损坏，情况与图2中的照片一样。该现象在两台燃气轮机润滑油系统中均出现，其中两台燃气轮机的润滑油系统为独立系统。两台燃气轮机的润滑油过滤器滤芯均只投运一天，就出现滤网差压高，滤芯严重破损的情况。对两台燃机的润滑油进行油质分析，试验结果显示润滑油的清洁度及水分没有问题。检测结果如下：

机组号

取样点

颗粒度

水含量ppm

ISO

NAS

#1

油箱底部

12/10

4级

33.0

#2

油箱底部

＜12/10

＜4级

22.5

对滤网（滤芯）供应厂家的供应渠道和质检报告进行核实，也没有发现问题。将故障滤芯进行解刨，在显微镜下进行观察。发现支撑网褶顶端局部有破损，并有明显烧焦痕迹，照片如图3所示：

放大50X显微照片如图4所示：

与正常支撑层纤维在显微镜下显示，浅色透明不同，烧焦的支撑层纤维明显发黑，不透明。

综合以上滤芯情况分析，结合现场听到系统过滤器内部发出的“噼哩叭啦”的异常声音，可以断定滤芯破损是典型的静电放电现象引起的。

2问题处理

静电产生因素分析：润滑油系统中产生静电放电的因素很多，系统流量及压力、滤芯的材质、油品的种类、油品的导电性、油品的杂质含量、油品的添加剂以及油品的温度、系统接地情况等诸多因素均可对油品的静电产生造成不同程度的影响，最终产生放电现象。

HCFKT30ZYGE该型号的滤芯滤材外表面有一层尼龙网线，在与非常洁净、含水量极少的润滑油的摩擦下，非常容易产生静电，静电无法得到及时释放，直接导致滤芯严重破损。解决问题的重点是释放静电。过滤器结构和安装方式

处理方案：

第一阶段：

1、在滤芯表面人为捆绑一圈铁丝网，保证该层铁丝网与滤芯两端的金属盖板相连接；

2、在滤芯顶部压盖与过滤器端盖之间放置弹簧垫片，通过过滤器端盖法兰的锁紧螺栓将弹簧垫片压缩，这样可以保证滤芯顶部压盖与过滤器端盖连通。因过滤器外壳与主油箱连接，因此，过滤器内部滤芯表面产生的静电，可以通过增加的铁丝网和弹簧垫片，通过过滤器外壳和主油箱顺利释放。

3、滤芯是通过滤芯内圈的密封O型圈来实现进出口的隔离，如图5所示。因此，改造所增加的铁丝网和弹簧垫片，均布置在滤芯的入口区域，可以有效避免其散落之后进入主润滑油系统。

经过上述改造并回装系统，启动油系统试运，过滤器差压正常（5PSID），过滤器内部“噼哩啪啦”的异音消失。油系统过滤器工作正常，各运行参数正常。

第二阶段：

年，又发现燃机润滑油滤网压差，经常出现快速上涨趋势。而且此现象出现在温、湿度低的环境下，而温湿度又直接影响润滑油中水分含量，水分对静电的释放有巨大影响。

燃机润滑油水分与环境温度和湿度关系如下图

改变环境湿度成为首选。在环境温度和湿度低的秋、冬季，会造成燃机油系统中含水量极低，小于3PPM,油摩擦产生的静电无处释放，同样会造成滤网差压增长，经过长期跟踪和摸索发现油中的水分含量对静电的释放至关重要。油中的水分不易低于3PPM,最好保持在5PPM以上为宜。通过人为干预，改变回油环境湿度，保证水分在5PPM以上。避免了放电现象的发生，节约了滤芯。在回油管线上的加湿器。至此只要滤网压差上涨，就调整加湿器，调整润滑油中水分含量，控制滤网因产生静电无法释放而造成的压差上涨。

结论

燃机润滑油在循环流动中，由于油液与周围的部件（如滤网）产生摩擦，从而产生静电，产生静电的强弱与油的电导率及流量有关，润滑油电导率越低（润滑油的绝缘性越好），油液的流动速越快，产生的静电越强。燃机润滑油由于运行环境恶劣，有的燃机润滑油系统出于节省空间等因素，将控制系统用油与润滑油合二唯一等因素，选用的润滑油多选用APIII类油和III类油，这类油的电导率较低，容易累计静电，在润滑油从狭窄空间（伺服阀）或较细缝隙（滤芯处）聚集，最终导致放电，形成漆膜，给设备的安全稳定运行造成隐患。有资料显示20℃时，润滑油的电导率大于pS/m,不容易遭受静电问题，而低于这个值，相对较容易产生静电。通过对滤芯加装导电网，润滑油中加入微量水分等技术措施，消除的静电对滤网压差的影响，保障了机组的正常运行。

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