Filtrace olejů
Významnou činností Energetických strojíren Brno, a.s. je řešení ekologických procesů v oblasti ošetřování průmyslových olejů.
Filtrace transformátorových, turbínových a hydraulických olejů probíhá již od roku 1995.
Základní rozsah nabízených služeb:
Filtrace transformátorových olejů a sušení transformátorů
Úvod do problematiky
Pro výkonové transformátory s napěťovou hladinou nad 100 kV je velmi důležitá čistota oleje a nízký obsah vody. Pro napěťovou hladinu 400 kV je důležitý i nízký obsah rozpuštěných plynů v oleji.
Filtrace transformátorového oleje
Pro transformátorové oleje se tímto pojmem všeobecně rozumí: ohřátí oleje, odstranění pevných částic větších než 3 mm a vakuové odplynění a vysušení.
Obrázek znázorňující filtraci oleje s typickými parametry oleje na vstupu a na výstupu.
Pro technickou praxi se obvykle používá filtrů s β3 = 75 jako optima z hlediska ceny a potřeby. Použití filtračních vložek s vyšším β a případně filtrací částic nad 1 μm přináší jisté zlepšení parametrů oleje na výstupu, ovšem olej je v transformátoru ihned kontaminován částicemi rzi a celulózy, takže ve výsledku je olej v transformátoru stejný.
Filtrace oleje v transformátoru
Při filtraci oleje v nádobě transformátoru se čistý olej míchá s původní náplní a tedy je potřebných několik oběhů olejové náplně filtrační stanicí. Filtrace se provádí tak dlouho, dokud náplň nezíská vyhovující parametry (zpravidla po čtyřech obězích, někdy ovšem je potřebných až 10 oběhů).
Filtrace oleje v transformátoru po naplnění olejem z cisterny
Při prováděné filtraci se z transformátoru součastně odstraňují pevné částice, vzniklé zejména provozním opotřebením, chemickým a tepelným rozkladem pevných izolací, ale i drobné částice rzi a suspendované kaly. Při sušení oleje je potřebné počítat s vodou obsaženou v pevných izolacích. Je známo, že z celkového obsahu vody v transformátoru je až 97 % deponováno v celulóze. Při sušení navlhnutých transformátorů prostřednictvím oleje je průběh obsahu vody v oleji podstatně odlišný.
Sušení transformátorů
Transformátory napěťové hladiny 220 kV a 400 kV se suší metodou oil-spray. Princip metody spočívá v ohřevu transformátoru metodou rozprašování horkého oleje na vnitřní části konstrukce transformátoru. Po dosažení požadované teploty aktivní části se provádí vakuování transformátoru. Při pracovním tlaku 5 ÷10 mbar a teplotě 60 ÷ 80 °C se ze stroje odsává vodní pára. Vývěvy standardně odsávají za hodinu 100 ÷ 500 m3 plynů a par, což při počáteční 30 %-tní účinnosti představuje až 2 litry vody za hodinu. Účinnost ovšem dle stupně navlhnutí klesá až na jednu desetinu. Proces je stabilizován pokračujícím rozprašováním horkého oleje. Jelikož se odpařováním vody značně sníží teplota v místě odpaření a ve vakuu je šíření tepla velmi omezené, je potřebné vnitřní části opětovně ohřát. Provádí se to opětovným zavzdušněním vnitřku transformátoru a ohřevem horkou olejovou mlhou. Při tomto způsobu sušení se z transformátoru odstraní 50 ÷ 100 litrů vody. Doba potřebná k sušení transformátoru 400 kV s výkonem 250 MVA je asi 10 dnů.
Filtrace turbínových olejů
Úvod do problematiky
Pro olejový systém turbín je velmi důležitá čistota oleje a nízký obsah vody. U turbínového oleje je nepříznivá přítomnost volné vody, která způsobuje kavitace a korozi mazací a regulační soustavy.
Filtrace turbínového oleje
Z oleje se při filtraci odstraňují pevné částice větší než 5 μm a volná voda přítomná ve formě emulze se mění na kapičky o průměru asi 2 mm, které se separují před druhým stupněm filtrace.
Obrázek znázorňující filtraci oleje s typickými parametry oleje na vstupu a na výstupu
Pro technickou praxi se obvykle používá filtrů s β = 75 jako optima z hlediska ceny a potřeby. Použití filtračních vložek s vyšším β a případně filtrací částic nad 1 μm přináší jisté zlepšení parametrů oleje na výstupu, ovšem olej je v systému ihned kontaminován částicemi, takže ve výsledku jsou parametry stejné.
Filtrace oleje v nádrži za provozu
Při filtraci oleje v nádobě za provozu se čistý olej míchá s původní náplní a tedy je potřebných několik oběhů olejové náplně filtrační stanicí. Filtrace se provádí tak dlouho, dokud náplň nezíská vyhovující parametry (zpravidla po čtyřech obězích, někdy ovšem je potřeba oběhů více).
Filtrace turbínového oleje v nádrži za provozu
V grafu je vidět rozdíl v dosahovaném stupni čistoty v závislosti na množství usazených částic. Pokud je prohlídkou zjištěno, že v nádrži i celém systému je velké množství usazenin, pak je potřebné olej při odstávce vyčerpat, nádrž i celý systém vyčistit a poté naplnit filtrovaným olejem. Filtrací za provozu pak je možné odstranit zbytky nečistot.
Technika provádění filtrace turbínového oleje
Používáme řadu filtračních stanic typu FKS naší výroby odlučujících volnou vodu na principu koalescenčního jevu. Jedná se o jednoduchou a progresivní technologii vhodnou k ošetřování provozních olejových náplní.
Kontakt:
| Ing. Pavol Bukviš vedoucí technického rozvoje Tel.: +420 543 168 480 Fax: +420 543 168 333 E-mail: bukvis@esbrno.com |