液压过滤器是液压系统中用以控制油液污染度的重要元件，它的作用是滤除油液中的固体颗粒污染物，使油液的污染度控制在关键液压元件能够耐受的限度以内，以保证液压系统的工作可靠性和延长元件的寿命。一般，人们认为具有过滤装置的液压系统是安全的，其实不然，这往往也造成对液压系统故障判断的一个误区，不能忽略过滤器本身质量对系统的影响。在液压系统中正确地选择污染控制元件以实现系统目标清洁度，可直接提高系统性能、延长元件和油液的寿命以及减少维修，并且能够避免80%以上液压系统的故障。   随着工业自动化程度的提高，人们对作为其不可缺少的液压系统污染控制元件—过滤器的性能要求——也越来越高。因此，国际标准化组织也不断的推出新的产品技术标准和产品检测标准，以满足过滤器厂商生产制造需要和用户使用需求。    1液压过滤产品标准及现状   液压过滤产品主要有过滤器和滤芯。过滤器按安装位置，过滤器可分为：吸油过滤器、回油过滤器、压力管路过滤器。①吸油过滤器：安装在吸油管路上的过滤器。②回油过滤器：安装在油箱回油口和回油管路上的过滤器。③压力管路过滤器：安装在压力管路上的过滤器。   滤芯按安装位置，滤芯可分为：吸油滤芯、回油滤芯、压力管路滤芯。①吸油滤芯：安装在油箱内吸油口或吸油过滤器中的滤芯。②回油滤芯：安装在油箱内回油口或回油过滤器中的滤芯。③压力管路滤芯：安装在压力管路过滤器中的滤芯。   按选用滤材，滤芯可分为：无机纤维复合滤芯、纸质滤芯、金属网滤芯。①无机纤维复合滤芯：过滤材料为无机纤维复合滤材。②纸质滤芯：过滤材料为植物纤维滤纸。③金属网滤芯：过滤材料为金属丝编织网。   目前，我国液压过滤产品及其技术要求标准主要有3个。   自从20世纪80年代初以来，随着液压污染控制技术的引进，我国液压过滤产品产量日益****。近年来，由于过滤产品暴露的质量问题比较严重，特别是过滤元件，与工业发达国家产品相比差距很大，因而对过滤产品的技术要求问题就引起广大用户及生产厂的重视。   从表1可看出，我国在1996年由航空工业制订出了一个行业标准HB5825-1996，也可能各生产厂有各自自己的企业标准，而我国对过滤器要求的国家标准GB／T20079-2006和GB／T20080-2006是在2006年才制订出来。    1.1GB／T20079-2006《液压过滤器技术条件》    GB／T20079-2006主要从技术要求、试验要求、检验要求、标志、包装、贮存等方面对过滤器作出要求：    (1)对过滤器主要从基本参数、材料、性能、设计制造几方面提出技术要求，其中：    1)基本参数有：过滤精度，额定流量，公称压力，纳污容量，发讯压降，旁通阀开启压降，旁通阀密封性能，旁通阀关闭压降，旁通阀压降流量，过滤器初始压降，过滤器压降流量曲线。    2)性能上的要求有：低压密封性，高压密封性，爆破压力，压降流量特性。    (2)试验要求主要有12项试验：过滤精度试验、纳垢容量试验、发讯压降试验、旁通阀开启压降试验、旁通阀关闭压降试验、旁通阀压降流量试验、过滤器初始压降试验、相容性试验、过滤器低压密封性试验、过滤器高压密封性试验、过滤器爆破压力试验、过滤器压降流量特性试验。    1.2GB／T20080-2006《液压滤芯技术条件》    GB／T20080-2006主要从技术要求、试验要求、检验要求、标志、包装、贮存等几个方面对滤芯作出要求：    (1)对滤芯是从基本参数、材料、性能、设计制造几方面提出的技术要求，其中：    1)对液压滤芯要求的基本参数有：过滤精度，纳垢容量，滤芯额定流量，清洁滤芯压降，极限滤芯压降，旁通阀开启压降，旁通阀密封性能，旁通阀关闭压降，旁通阀压降流量，结构完整性。    2)性能上的要求有：滤芯结构强度：(轴向强度、压扁强度)，压降流量特性，流动疲劳特性。    (2)试验要求   主要有11项试验：过滤精度试验、纳垢容量试验、压降流量特性试验、结构完整性试验、结构强度试验、流动疲劳特性试验、相容性试验、旁通阀开启压降试验、旁通阀关闭压降试验、旁通阀压降流量试验、清洁滤芯压降试验。    1.3HB5825-1996《航空液压过滤器通用技术条件》   该标准是针对航空液压过滤器提出的一般技术要求、试验方法和检验等规则，是1996年由航空工业提出的一个行业标准。从标准内容上看，该标准既是一个产品标准，又是一个试验方法标准。由于航空系统的特殊性，该标准对航空液压过滤器和滤芯同时作了规定，具有更严酷的技术要求和试验方法。    (1)技术要求   技术要求从材料、表面处理、标记、设计和结构、可靠性、维修性、性能、环境要求等方面作了详细规定。   其中，在性能上对滤芯有11项要求：结构完整性、最大孔径、初始过滤比、平均过滤比、纳污容量、相容性、冷启动、流量疲劳循环、介质迁移、轴向强度、压扁强度。   对过滤器有28项要求：外观，旁通阀气密性、开启压力、关闭压力、压降及寿命，自封装置泄漏及寿命，压差指示器指示压差、工作温度、寿命、压力脉冲、机械冲击，过滤器低压密封性、高压密封性、压降、污染度、高温压力冲击、极限压力、净重，环境要求有高温、低温、温度冲击、振动、冲击、湿热、盐雾、霉菌。     (2)试验方法   试验方法是根据产品技术要求中的每一项性能要求相应制定出每一项的试验程序及方法，共有39项试验。    2液压过滤产品检验标准及现状   液压过滤器应具有过滤效率高、压力损失小和纳污容量大等方面的特性，而这些性能需要通过一定的试验方法来评定。20世纪六七十年代，一些发达国家就提出了评定液压过滤器性能的试验方法，并制定出相应的国家或行业标准，后来逐步被国际标准化组织所采用而转化为国际标准，广泛的被世界各个国家液压过滤产品试验所采用。    2.1ISO2941和GB／T14041.3液压滤芯抗破裂性检验方法   这个试验的目的是评定滤芯结构耐压差的能力。当液压系统在低温启动或滤芯被污染物完全堵塞，以及流量发生冲击时，在滤芯的两端将产生很大的压差，将会对滤芯的结构产生破坏，因此，须进行此项目的检验。   在试验过程中，系统流量要保持在滤芯的额定流量，然后在系统中加入污染物，使滤芯两端压差逐渐****，直至规定的耐破裂压差值；取出滤芯，通过ISO2942滤芯结构完整性检验，则滤芯合格。    2.2ISO2942和GB／T14041.1液压滤芯结构完整性检验方法   这个标准的试验目的主要是检验滤芯在加工过程中的缺陷和储运中可能造成的损坏，如滤芯介质破裂，端盖粘结缺陷和裂缝等。   试验方法是将清洁滤芯装在试验装置上，浸入异丙醇液面下12.5mm处，向滤芯内通入给定压力的压缩空气，绕轴线360°旋转，滤芯表面应无连续明显气泡出现，即认为滤芯结构完整性合格。    2.3ISO2943和GB／T14041.2液压滤芯材料与液体相容性检验方法   这个试验是用以评定一定温度的工作液体对滤芯材料的影响，滤芯材料是否发生变脆、发胀变软和分解等性能变化。   在这个试验中规定的试验温度要高出滤芯厂商规定的最高工作温度15℃，但是要注意安全，不得超过工作液体的闪点。试验72h后，必须通过ISO2941滤芯抗破裂性检验，才算合格。    2.4ISO3723和GB／T14041.4液压滤芯额定轴向载荷检验方法   在使用中，滤芯端部液压力和安装施加力的作用，因而需要通过试验检验在端向负荷下滤芯是否会发生永久性变形或损坏。   该试验是在滤芯相容性试验后进行，最后还需要通过ISO2941抗破裂性检验。    2.5ISO3724和GB／T17488液压滤芯流动疲劳特性的验证   过滤器在液压系统中经常处于压力和流量波动的作用下，因而滤芯材料容易产生疲劳而导致损坏和破裂。这种疲劳损坏一般发生在折叠式筒行滤芯的根部，受压力和流量波动的影响，折叠根部反复弯曲而引起疲劳损坏。   该试验是模拟滤芯在工作中发生的周期性压差变化，检验过滤介质抗弯曲疲劳的能力。试验中，保持最大压差控制在滤芯极限压差的10%以内，是试验流量在零与最大值之间周期性循环变动，到规定的循环次数后，要求通过ISO2941滤芯抗破裂性检验，则滤芯合格。    2.6ISO11170液压传动-滤芯-检验性能特性的程序   滤芯是液压过滤器的主要功能元件，其性能是通过一系列的试验测得的，而该标准就规定了合理、有效地使用现有标准的试验方法检验滤芯的性能特性的程序步骤，以及采用最少的滤芯、最少的试验次数、最佳的排列组合完成8项全面反映滤芯结构性能、过滤性能的必做的试验内容。    2.7ISO3968和GB／T17486液压过滤器压降流量特性的评定   油液流经过滤器时，由于过滤介质对油液的阻力而产生一定的压力损失，因而在过滤器进出油口之间产生一定的压差。根据流体力学原理，流体流经过滤介质时产生的压力损失与通过的流量、流体的黏度、以及过滤介质的物理结构等因素有关。因此，为正确选取过滤器，使过滤器在液压系统中额定流量下的阻力最小，就需对过滤器进行压降流量特性的评定。   该试验是模拟过滤器的实际使用状态，在试验介质黏度一定的前提下，试验流量从零到额定流量的10%之间选取10个点进行压差测量，从而找出最佳工作区域。    2.8ISO16889、ISO4572和GB／T18853、GJB    3820液压传动过滤器评定过滤性能的多次通过方法多次通过试验系统的油液是循环的，试验粉尘连续从上游加入试验系统内，未被试验过滤器滤除的试验粉尘又回到试验油箱内，在试验系统内循环并多次通过过滤器，因而其上游污染物浓度是变化的。   多次通过试验法模拟过滤器在液压系统中的实际工作状况，污染物不断地从外界浸入并在内部产生，过滤器不断滤除其中部分污染物，而未被滤除的部分在系统内循环并多次通过过滤器。因此，多次通过法比较接近过滤器的实际工况，而被国际标准化组织所采纳。   多次通过试验的内容包括：评定过滤器对不同颗粒尺寸的过滤比，压差特性，以及纳污容量。试验时试验系统的流量保持一定，连续向试验油箱注入污染物，用压差计监测过滤器两端的压差，并同时从过滤器的上下游采取油样，用在线液体自动颗粒计数器对油样进行颗粒计数分析，统计出规定时间、规定压差时的颗粒数量，计算出其过滤比、过滤精度、纳污容量，评定出过滤器的过滤性能。   摘要：在机组大修(或小修)后启动阶段，固体颗粒会随着水汽的循环分散于系统中，在一定的温度、压力和pH值条件下成为溶解杂质。而控制作为溶解杂质的主要来源的固体杂质有助于降低溶解态金属离子的含量。相当数量的铁离子在系统中沉积会形成垢下腐蚀，铁、硅系列离子在汽轮机和锅炉管道中／低压区段也会形成沉积。通过对几种过滤器性能、效果比较，得出采用美国PALL公司生产的大流量过滤器可以有效去除固体颗粒。并分析了其经济效益。1 概 况   江苏利港电力有限公司目前有一、二期工程350 MW机组4台，三、四期工程正在建设中，其中一、二期凝结水系统没有凝结水处理设备。单台凝泵流量875 t／h，入口温度32．9 oC，压头2．16MPa，出口管路通径300mm。2 启动初期凝结水处理的必要性   机组冷态启动时的凝结水处理对机组的安全经济运行有着很大的影响。冷态启动时，凝结水中氧化铁等固形物会形成溶解性物质结垢，并引起垢下腐蚀。为清除这些物质，需加长启动清洗时间，并大量排污；还需长时间烧油维持锅炉的低负荷，甚至还存在着为了抢负荷而牺牲水汽品质的问题，严重影响机组运行的安全性及经济性。凝结水系统中，大约90％ 以上的金属污染物是固体颗粒状的，而其中绝大部分是铁，其颗粒大小主要为6～15 ttm。因此机组启动时，必须对凝结水进行除盐精处理或过滤掉固形物? ，美国EPRI对污染物含量要求控制在小于10×10 以内。3 处理方案比较   国内目前使用的除铁器，效果差，故障率高，使用率低。传统线绕和喷熔式过滤器，由于占地面积大，压差大以及更换滤芯非常麻烦，其使用有很大的局限性。由于这两种形式除铁效率不高，也逐渐被淘汰。   打折式滤芯(见图1)由于滤芯是外进里出，除了过滤比很低外，其不合理的结构，导致其流量分配不均，滤芯寿命短。       喷熔式滤芯(图2)由于其通量小，压差大，1台处理凝结水的过滤器，往往要装上500—1 000支滤芯。滤芯的安装要求极高，一旦有1支滤芯漏流，整个过滤器的效果就减小很多。其过滤比I3值在40～100之间(过滤40—100个颗粒时最多漏过1个颗粒)。而且由于其工艺局限，质量不稳定，无法满足机组启动时快速去除凝结水固形物的要求。       美国PALL公司是一家有50多年过滤技术经验的专业厂家，其专利技术(Uhipleat。High Flowtechnology，简称UHF)能有效地控制凝结水中的金属及硅等固体污染物。    UHF滤芯是PALL公司近年研发的专利产品(见图3)，允许高流量的介质通过滤材，具有高效、低压损和长寿命等优点。滤芯的里进外出结构使得容易更换滤芯，同时保持污染物在滤芯的内部。滤芯的无金属结构使得它可以进行完全燃烧、压扁等环保处理。滤芯的B值达3000。滤壳中可装多支滤芯，可以使用很广的流量范围，无论是启动还是连续运行时都可使用。滤芯经久耐用，还可以最少地、最经济地配置过滤器。       几种传统的过滤方法和PALL公司大流量过滤器性能比较列于表1。       Pall公司大流量凝结水过滤器，具有过滤通量大、压差小、占地小、精度高、安装方便等特点，可以很快地消除系统中的氧化铁等固形物，有效地避免机组启动后高温状态下氧化物形成溶解状态，大大缩短机组的启动时间，有效缩短机组启动期间水质达到合格时间。根据上述比较决定采用PALL公司的大流量过滤器。4 实施情况   选用PALL公司的过滤器：32HFHS．6GDAH25．CHP0018，压力等级3 MPa，水压试验3．75 MPa，流量800t／h，最大流量960t／h，滤芯数量32支，滤芯长度1 500 mm，允许介质温度≤65℃ ，初始压差2kPa，差压达到150 kPa时更换滤芯，最大允许压差350kPa，过滤器进出口通径3001'111'1'1。壳体、管板、滤芯骨架材质采用304不锈钢，壳体长度3．8 m，直径1．3 1"1'1。该过滤器能够安装在凝结水泵出口与轴封加热器之间。2号机组2004年中修时就安装了该过滤器    5 实施后的效果轴封加热器进水5．1 在机组启动期间进行凝结水过滤处理   这种处理方式使用后在非常短的时间内，使水汽品质达到合格，大大缩短了启动时间。实际情况如下：2号机于2004．12．12 2：30开始点火前水冲洗，16：30汽轮机开始冲转，2004．12．13 13：00凝结水铁含量仍在2000～3000 t~g／L，后开始投放UHF型凝结水大流量过滤器，13：30实测数据为过滤器前2400t~g／L，过滤器后302 t~g／L；17：30过滤器前257 t~g／L，过滤器后80 t~g／L，此时凝结水开始回收；22：00过滤器前166 t~g／L，过滤器后则逐渐降低到54／~g／L。机组点火到凝结水合格回收总共化了39 h。我厂在1号机组大修，锅炉酸洗后从正常启动带满负荷到水汽品质合格共用了98 h。两者相比节省了59 h。5．2 济效益分析   我厂1号机组2002年10月大修后冷态启动至水汽品质合格时间为98 h，启动换水补水3683t，燃油120t。2号机组2004年12月的冷态启动耗用了除盐水1 400 t，燃油使用了40 t，启动到水汽合格时间为39 h。   (1)启动时间缩短59h多发电效益，应扣除多发电使用的燃煤，其余折旧不考虑；平均负荷以80％ ，每kW·h以0．3元计算，标煤价格538元／t，煤耗0．32 kg／(kW·h)。35×10 ×0．8×59×(0．3— 538×0．32×10一 )=211．16万元    (2)多耗除盐水造成的损失：(3 683—1 400)t×60元／t=13．7万元(除盐水电厂自行生产成本为60元／t)    (3)另外，可节省锅炉烧油的费用：(120—40)t×3000元／t=24万元。机组一次启动时直接经济效益约为248．86万元。通常情况下，电厂为了抢负荷，往往是不顾及化学监督的要求，强行带负荷，直接后果是热力系统结垢速率增加，影响机组的效率，这种影响是长期的。国内外的研究表明，如果没有使用过滤器，一次启动带人热力系统的铁，相当于正常运行3年的量。6 结 语   在凝结水系统上安装Pall公司的UHF型大流量过滤器，能有效去除水中的固体颗粒，显著减少金属离子在系统中的溶解、铁离子引起的锅炉水冷壁结垢以及消除垢下腐蚀导致的不良后果，高效低成本地完成对铁及其它固体颗粒在启动阶