[发明专利]一种汽轮机润滑油组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有极低油泥沉积物生成趋势、优秀高温氧化安定性和抗磨极压性的润滑油组合物，特别适合有齿轮连接的燃气-蒸汽联合循环机组和燃气轮机的润滑。

背景技术

涡轮机是用于通过轴的旋转运动产生电力或机械功的装置。以任何组合，燃气和蒸汽涡轮机使用热的燃烧气体或蒸汽的流动来产生推力或/和轴功率形式的能量。例如，流入燃气轮机的空气在空气压缩机中被压缩并且在高温和压力下进料到燃烧室中，在那里燃料注入而产生的燃料/压缩空气混合物点火。由该点火产生的快速膨胀气体以高速离开燃烧室，通过涡轮机叶片并因此致使涡轮轴旋转。蒸汽和联合循环单元以类似的方式运转。

由于燃气轮机的进气初温可高达1200℃以上，油温大约在50-95℃，轴承处的油温最高大约在120℃左右，高温条件直接影响油品的氧化速度，同时汽轮机油输出功率和油箱体积不断增加，即汽轮机油的循环系数不断提高，都要求汽轮机油具有高温条件下较长的抗氧化寿命。其次，油泥问题是汽轮机运行中普遍存在的问题。汽轮机在运行中受到外界因素，如高温、水、空气、蒸汽、灰尘颗粒物等影响，汽轮机油容易产生油泥。此外，由于燃气轮机处于频繁开停机的工作状态，这样的工况容易导致油泥的产生。因为油冷却到环境温度，所以油泥和其它沉积物更可能从油组合物中沉淀出来。产生的油泥沉积在管道、过滤器、轴承、电液伺服阀上，会导致过滤器堵塞、供油不足、轴承磨损、阀粘结，调速失灵等后果，最终造成非正常停机等重大事故发生。这就要求润滑油同时具有极低的油泥生成趋势。当然，还要求油品具有优秀的防锈、分水、抗泡和空气释放性。由于有齿轮箱连接，此类润滑油需具备极好的极压抗磨性。只有兼备以上的性能才能满足有齿轮箱连接的燃气、蒸汽轮机及联合循环的润滑要求。

已知很多测试润滑油组合物的氧化安定性的方法。最常见的是ASTMD2272-RotaryPressureVesselOxidation(“RPVOT”)和ASTMD943-TurbineOilStabilityTest(“TOST”)。但在这两个测试中表现良好的组合物并不能保证其会有效的控制油泥和沉积物生成。一种更严格的测试是公开于MitsubishiHeavyIndustriesMS04-MA-CL002规范中的MHIDry-TOST油泥试验，该试验主要考察汽轮机油在苛刻的高温(120℃)氧化条件下的氧化寿命(氧弹剩余25％时)和油泥生成的趋势。据称Dry-TOST试验与实际油泥生成具有良好的关联性，测试项目与试验条件见表1。

表1MHIDry-TOST测试项目与试验条件

项目试验条件油样量360毫升温度120℃氧气流量50毫升/分钟水未加入催化剂铁和铜丝

因此，存在对具有优异氧化安定性和最小油泥生成趋势的润滑油组合物的需求。

中国发明专利公开了一种申请号为200910137941.9的具有良好氧化安定性和降低的沉积物形成的润滑油组合物。该润滑油组合物适用于蒸汽、燃气涡轮机和循环油，其特点是抗氧剂采用烷基化-苯基-α-萘胺，金属钝化剂采用油溶性三唑或三唑衍生物。但该组合物没有抗磨剂，其极压抗磨性能很差。因此，该组合物不能满足带齿轮设备的大型燃气蒸汽联合循环机组的润滑要求。