POWERFLOW实时油液分析系统ver3.0-京能集团能源研究院.pptx

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1、倾听来自油液的声音，诊断运转设备的状态POWERFLOW实时油液分析系统京能集团能源研究院2 目录3 01油品监测管理的现存问题4 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例油品监测管理中的常识都是对的吗？1432常识中的陷阱随着油膜温度升高粘度是下降的？40时的粘度满足要求的油品就是合格的？生产中只要颗粒度等级不超过8级就是安全的？生产中颗粒物是呈线性缓慢增加的？5 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例随着油膜温度升高粘度是下降的？空压机油品粘度自2008年7月1日2008年8月10日期间快速升高后回落至正常水平后，发现振动严重超标。

2、后期分析发现摩擦恶化时，温度急剧上升，厚度极薄的油厚度极薄的油膜受温度升高影响水分快速蒸发，从而导膜受温度升高影响水分快速蒸发，从而导致粘度反而随温度升高出现异常上升致粘度反而随温度升高出现异常上升。振动信号的产生路径是油质异常或杂质混油质异常或杂质混入入润滑劣化润滑劣化粘度异常粘度异常摩擦劣化摩擦劣化轴轴承振动承振动，如果在振动异常之前增加一个粘度观察窗口，通过和实时颗粒度数据、实时振动数据的对照分析，可以更加深入和准确的了解其工作状况和设备异常，有效避免更大的损失。 6 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例40时的粘度满足要求的油品就是合格的？油品的粘温特性

3、曲线决定真实的换油周期，并可甄别伪劣油品7 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例生产中只要颗粒度等级不超过8级就是安全的，颗粒物是呈线性缓慢增加的？8 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例油液污染造成的事故案例浙江X海电厂168时#3机（600MW）#7轴颈损伤陕西X界电厂A修时#2机（600MW）#7轴颈损伤江苏X仓电厂C修时#8机（600MW）#8轴颈损伤广东X山电厂首次检修时#1机（600MW） #6、#7轴颈同时损伤河北X东电厂A修时#1机（600MW） #6、#7、#10轴颈同时损伤9 油品监测管理的现存问题POWERF

4、LOW实时油液分析系统实际应用案例油品质量对于设备延寿的重要意义油液监测不只是化验润滑油的理化指标，不只是看看要不要换油，更重要的意义在于透过油质参数，诊断运转设备状态，及早预防和排除故障隐患，减少损失10 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案例实时油液分析技术的应用价值67%故障比例两者复合分析实时振动分析57%故障比例27%故障比例实时油液分析 各种轴承故障的早期发现和预警可大幅度降低设备故障频率和恶性故障后果的发生数量，而轴承故障主要是由于微米级别的杂质颗粒和润滑油缺陷导致轴承磨损和振动的加剧，进而发生故障，通过对750台旋转设备的振动参数和油液参数的复合监

5、测后发现：u67%的轴承故障可以通过实时油液分析发现；u57%的轴承故障可以通过实时振动分析发现；u27%的轴承故障可以通过两者的复合分析发现。 通过复合监测产生的效益每年超过370万美元，帕洛弗迪核电站的设备主管Johnson更进一步指出，在过去的三年里在这方面每投入1美元，可以节省6.5美元的维修费用。美国帕洛弗迪核电站的实践结果【注】结论及数据均来源于Practicing Oil Analysis 1998年第7期“Oil Analysis Success at a Power Generation Station”11 油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统实际应用案

6、例油质离线检测的弊端传统的润滑油油质检测需要在日常维护检查时，抽取油样并送往实验室进行化学分析，然后等待实验室的分析结果实时性差取样和化验均需耗费大量时间，检测结果不具有实时性，对机组运转状态的诊断和设备故障预判严重滞后在线信息缺失管道中的污染物往往以油团形式存在，手工取样无法真正体现污染物油团的频次和油团中各尺寸段颗粒的污染状况累计数据量小实验室是定期人工取样化验，这种离散的数据量很小，不具备持续性和连贯性，无法描述劣化趋势油样二次污染取样、运送以及化验过程中，容易造成油样二次污染，影响水分和颗粒度的检测精度12 02POWERFLOW实时油液分析系统13 实际应用案例油品监测管理的现存问题

7、POWERFLOW实时油液分析系统在线油液监测产品演变可交互触屏操控支持双通道传感器现场总线式探测器体积小，易安装多参数实时精确监测专利一体化传感器软硬件功能全新升级模块化设计，易维护2010201220132016软件升级，系统集成，方案成熟现在14 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪测量项目（单位）测量范围测量精度粘度（cSt）1802.0%密度（g/mL）0.651.501.0%介电常数1.08.01.0%温度（）01000.2水活性012.0%水含量（mg/L）0200（润滑油）2.0%03000（抗燃油）5.0%颗粒度

8、（m）14000.5个污染度等级400300250mm15 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪型号仪表型号特点适用范围Powerflow606Powerflow646全天候在线实时高精度测量多种参数润滑油、透平油等中低压系统Powerflow616Powerflow656耐腐蚀耐高压、更高的颗粒度检测精度、更宽的水分检测范围抗燃油、液压油等高压系统Powerflow906(C)油品全天候在线监测、自动快速报警、总线网络化管理、系统可靠性强、全原装进口检测组件润滑油、透平油等中低压系统Powerflow916(C)超高耐压耐腐蚀能

9、力、总线网络化管理、更宽检测范围、全原装进口检测组件抗燃油、液压油、燃料用油等高压系统16 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统ZDK信号转换器Powerflow 系列完美适配MODBUS稳定通讯DCS无缝接入1000米通畅传送420mA模拟输出12路复用型端口定制测量5种颗粒度标准自适应17 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统ZDK信号转换器应用案例图一（左） 京桥热电汽机系统汽轮机润滑油在线监测图二（右） 高安屯电厂汽轮机润滑油在线监测曲线18 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERF

10、LOW实时油液分析仪主要功能权限保护仪表清洗标准切换数据备份报警记录采样设置曲线分析粘度密度介电常数温度颗粒度水分POWERFLOW实时油液分析仪能够在线实时检测管道内油品的6个参数指标，通过这些参量的综合分析，能够实时反映出检测处的油液品质信息及机械设备运行状况。DCS19 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪产品特点仪表安装在被测油液系统管路上，实现油品实时在线检测采用精密计量泵和光学部件，测量数据精确度高，仪表系统可靠性强仪表整体采用模块化结构设计，易于安装、维修，降低后期维护成本支持MODBUS标准通信协议，可以实现多个仪

11、表的网络化监测和管理在线监测粘度、密度、介电常数、温度、颗粒度、水含量等参数可同时在线测量多个参数升级版8寸触摸屏，配以最新的ROAS监控软件界面，实现优秀的人机交互操控简易总线网络模块设计准确安全20 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪技术优势简单易用 便于现有系统升级改造 易安装、易操作、易维护 模块化结构，维护成本低 输出信号可上传上位机 可就地和远程同时操控 简洁友好的人机交互设计专利产品 多参数一体化传感器 专利号2015101657388 所有参数同时同点检测 管路结构简单不易堵塞 专注传感技术十余载 油液在线监测领

12、跑者性能完备 检测参数涵盖范围广 检测精度高，更准确真实 支持5种颗粒度标准切换 全自动全天候监测 快速报警，曲线分析 存储20年数据，随时备份21 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪检测原理基于红外激光技术的多参数一体化油液传感器颗粒计数激光遮光法油中水分红外光谱分析粘温特性红外光谱分析辅助振动检测三大核心指标水含量水活性介电常数粘度密度温度颗粒度滴定检验化学试剂操作繁琐体积庞大22 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪检测原理控制模块检测模块采样模块采用精密切割

13、的蓝宝石镜片和可调谐半导体激光器调制不同波长范围的红外光，经两级分束器分别用于温度测量、颗粒检测和红外光谱分析光路调制单元通过光电探测器将红外测温信号转换为电信号通过光电接收管将颗粒投影信号转换为计数信息通过检测器将干涉光信号转换为红外光谱信息光电信号转换利用放大电路对微小信号进行放大调理，通过红外光谱对比分析确定物质含量，整合油液各参数数据运用收敛算法进行逻辑校验，最终输出数字信号数据处理单元根据朗伯比耳定律，油液的水含量可以通过测定H-OH官能团来计算，粘度指数可以通过测定X-H官能团来计算。不同官能团在红外光谱中有着不同的谱峰位置，通过控制可调谐半导体激光器的工作电流和工作温度，可以产生

14、不同波长范围的红外光去测定不同官能团，进而测算出油液的各种参数。嵌入式工控板一体化传感器精密计量泵防爆电磁阀仪表内部结构简图23 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统在线油液分析技术相关专利24 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪鉴定证书25 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统POWERFLOW实时油液分析仪应用领域工业和制造领域、航海、铁路、航空、电力、水利、冶金、石化、汽车、风力发电等行业设备用油，动态的、混合状态的流体理化指标检测。润滑油、透平油、齿轮油可检

15、测油品摩擦油品控制油品电气油品液压油、电磁阀油、抗燃油、抗磨油变压器油、油开关油、断路器用油、电缆油、电机用油26 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义弥补实验室化验手段的不足油品多参数在线检测，超限快速报警离线检测手段受制于空间和时间限制，无法完全满足安全需求。实时油液分析仪大大提高了油品检测效率，检测流程全自动化执行，测量周期最短1小时，一次取样即可检测全部参数，既能实时保障系统安全，又节省了人工和时间成本在线安装于被测油路，检测环境完全密闭无任何污染，所测数据即为在线油液的真实颗粒度等级。既能捕捉油中不均匀分布的污染物油团信息，又能避免手工化验的二

16、次污染。通过大数据分析，可以清晰地观察以往任何时间段任一参数的历史数据趋势，辨别有可能发生的油品劣化迹象和运转设备故障信息，让通过油品预判设备故障防患于未然成为可能可以检测到油液的多个物理属性间的动态关系，更为准确的描述油品在线运行状况。仪表数据可远传至控制室，实现就地和远端数据的同步显示和报警提示，便于用户远程监控全天候监测，及时发现问题，保障安全颗粒检测更加精确，避免取样和测量误差大数据量累积，便于油品劣化趋势分析27 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义提升自动化管理水平第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段全面部署油品实时监测分析逐步建立健全的油品故障

17、监控网络对涉油系统的转动机械和油系统自身的常见风险点进行评审，形成故障决策树分析知识系统有效预防汽轮机轴径轴瓦磨损拉伤、EH油系统阀门卡涩、密封油系统故障等异常状况提升汽轮机油品及设备故障分析的精细化管理水平，建设全面的油系统故障诊断监控平台28 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义故障决策树分析知识系统29 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义故障决策树分析知识系统30 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义故障决策树分析知识系统密封油系统常见的主要故障为氢气泄漏、密封油系统

18、向发电机漏油和氢气污染。 31 实际应用案例油品监测管理的现存问题POWERFLOW实时油液分析系统应用意义基于油品监测的故障诊断监控系统振 动传感器转 速传感器多参量传感器油 压传感器液 位传感器变压器油颗粒 油液系统信号调理、采集与转换控制模块信号处理数据分析与特征提取多源诊断信息融合故障模式分类判断诊断结论维修决策历史数据库诊断数据库控制系统多源诊断信息检测标准化数据接口网络化信息集成485通讯协议智能化诊断软件系统远程通讯32 03实际应用案例33 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例产品应用客户安徽芜湖电厂北京高安屯电厂北京京桥热电广东台山电厂河北定洲

19、电厂河北三河电厂河南孟津电厂河南渑池电厂江苏太仓电厂辽宁绥中电厂内蒙准格尔电厂宁夏鸳鸯湖电厂山西神头一厂陕西富平电厂陕西锦界电厂上海漕泾电厂天津盘山电厂浙江宁海电厂34 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例近年部分业绩神华绥中电厂等神华定州电厂等华电淄博电厂、潍坊电厂等神华孟津电厂、华能渑池电厂等神华准格尔电厂等神华鸳鸯湖电厂、京能宁东电厂等神华锦界电厂等神华陈家港电厂、太仓电厂等华电宿州电厂等神华台山电厂、 中广核大亚湾核电站等华能海口电厂、东方电厂等华电奉节电厂等华能太原电厂等神华宁海电厂、余姚电厂、舟山电厂、华能玉环电厂等京能高安屯电厂等上海漕泾电厂等华电

20、高昌电厂等35 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例系统典型施工方案油箱冷油器出口滤油机出口供油母管主油箱回油母管推荐取样及回油位置36 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例应用成果在线实时监测油质的优势神华国华集团自2010年就开始应用在线监测技术预防油液污染对汽轮机主轴的危害，并在2013年国华孟津电厂成功发现一起颗粒度严重污染事故。 孟津电厂于2013年3月在#1机组回油管侧安装了一台POWERFLOW实时油液分析仪，2013年6月在线仪表检测到颗粒物油团，仪表颗粒度等级数值在6级和10级之间跳动并报警，而手工取样结果因为没

21、有及时捕捉到油团仍将颗粒度等级评定为6级，后经5份取样后验证仪表报警无误，及时启动滤油处理避免了事故的进一步扩大。37 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例应用成果用于设备故障诊断京能宁东电厂于2015年7月在#2机组安装了POWERFLOW实时油液分析仪，分别用于监测滤油机出口管路和回油母管的油质状况。这样不仅可以实现对滤油机滤芯的状态监测，还能对油液流经的运转设备进行故障诊断。目前滤油机靠压差检测滤芯质量，但当滤芯无法过滤大颗粒时，压差无明显反应，但对主轴危险却急剧加大。同时不同油品对滤芯过滤性能要求不一样，如润滑油要求大颗粒的过滤能力，而抗燃油则要求5-1

22、5微米颗粒的过滤能力。因此仅靠压差变化来体现滤芯质量不够全面，通过在线仪表的详细颗粒度数据判断滤芯质量及油品过滤效果更为真实准确。 与此同时，通过这两个测点的在线监测，还可以实现对流经主轴前后的油液参数进行对比，更加及时的反应和发现设备的运行状态问题，同步完成油液品质的劣化分析。38 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例应用成果快速检测预判油质近两年，华能集团也开始逐步重视润滑油在线监测的重要意义，并已于多个电厂安装了实时油液分析仪。其中，华能渑池电厂为新建机组，在#1和#2机组冷油器后端分别各安装了一台POWERFLOW实时油液分析仪，并于2016年7月安装调

23、试完成，投入使用。 在机组正式启动前，油箱已经过多次注油和过滤，以往这时候需要专业化验人员每天到现场取样，然后拿到实验室进行检测分析，再将结果告知运行人员，这一油质检测流程占用了大量的时间人力成本，还无法满足紧急情况下需要快速了解油质是否达标的需求。而实时油液分析仪投入使用后，系统可以全天候在线监测油质状态，无需繁琐的人工取样化验，也可让专工清楚地了解到现有油品的过滤效果；同时仪表数据信号接入到了控制室的DCS系统，在润滑油系统界面上即可查看实时监测数据，让运行人员和现场人员都对于油质达标情况了如指掌。 POWERFLOW油液分析仪的投入使用大大提高了油品检测环节的工作效率，仪表在机组投运前期

24、的便利快捷和准确性也得到了电厂工作人员的一致好评。39 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例部分电厂现场安装照片神华宁夏鸳鸯湖电厂（2015.8）华能太原东山电厂（2015.12）40 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例部分电厂现场安装照片华能海南东方电厂（2016.1）华电淄博电厂（2016.5）41 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例部分电厂现场安装照片华电潍坊电厂（2016.8）华电宿州电厂（2016.10）42 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例部分电厂

25、现场安装照片神华台山电厂（2017.3）神华绥中电厂（2017.5）43 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例部分电厂现场安装照片中广核岭澳二期（2018.10）京能高安屯电厂（2019.5）44 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例实时油液分析仪维护事项 POWERFLOW 实时油液分析仪取样口前端配有专用过滤器，用于过滤粗大杂物。过滤器内部含有滤网，为防止过滤器内堆积杂质而导致取样管路堵塞，应对过滤器滤网进行定期清洗，清洗周期最长不宜超过3 个月，建议每月进行检查维护并及时清洗。日常维护 仪表推荐校准周期为2年，首次校准服务由

26、厂家免费提供。校准维护需将仪表拆下寄回生产厂家，可提供由国家颗粒度一级计量站出具的校准证书和厂家实验室提供的其余参数的校准报告。校准维护45 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例实时油液分析仪与实验室化验分析对比记录46 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例用户报告47 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例用户报告48 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例效益分析1安全效益2安全效益 预防油品污染事故，通过自定义大颗粒趋势报警限值，多通道在线实时测量，及时发现润滑油核

27、心粘度指标和水分指标的劣化迹象，有效预防汽轮机轴径轴瓦磨损拉伤、汽轮机断油烧瓦、密封油系统故障等事故发生，保证机组安全运行。 油品指标测量更加准确，通过在线连续测量保证了最有效的中段取样，同时避免了人工采样误差，而在流动中的连续采样保证了测量结果更趋近真值，保障油品监测科学合理具有实际参考意义。49 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例效益分析避免因油品质量而导致的意外停机：如滤油机滤芯质量差导致的油品过滤不合格，轴封密封不良蒸汽进入油中导致的油品不合格等。每避免一次，可减少数天的停机损失。经济效益01020304延长油品使用周期，由原来的定期换油变更为根据油品

28、实际情况按质换油，减少换油次数，降低换油成本。延长滤油机使用寿命，在线监测滤芯滤油质量，可及时发现滤芯劣化，并有针对性的配置和检验滤芯合格率（透平油重点在25微米以上的过滤效果，抗燃油重点在5-15微米的过滤效果），有效避免劣质滤芯对系统设备的损害。节约人工成本和时间成本，减少离线取样耗材和人工费用，免去频繁往返化验室送检的时间开销，同时也降低了员工的劳动强度，省去酷暑寒冬到处取样的辛劳。50 POWERFLOW实时油液分析系统油品监测管理的现存问题实际应用案例效益分析加强机组运行安全，防止计划外停运，有利电网负荷调度。社会效益123根据油质情况科学换油，减少废油排放数量，有利于节能减排。助力产业升级，新型检测技术是产业升级和物联网建设的基础，将原来离线检测逐步转移到在线检测已是大势所趋。谢谢欢迎讨论交流！