化解抗燃油泡沫特性超標的優(yōu)化方案探究——以國電聊城發(fā)電有限公司#1機組為例

張愛梅

國電聊城發(fā)電廠 山東 聊城 252000

維護和使用抗燃油必須小心謹慎，它不僅關(guān)系到抗燃油自身的使用壽命，還關(guān)系到設(shè)備的正常運行。 泡沫特性是抗燃油的一項重要指標，抗燃油泡沫特性超標，會對調(diào)速系統(tǒng)正常、安全運行造成威協(xié)。 因此，維護使用抗燃油必須將泡沫特性在控制在既定指標范圍之內(nèi)，以確保機組安全運行。

1 事故過程及安全隱患

2012年9月5日，我公司在定期檢測抗燃油油質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)＃1機抗燃油的抗泡沫特性（24℃）為：830 ml／810 ml，當月例行分析其它指標結(jié)果見表1。

為了掌握＃1機主機汽輪機油的油質(zhì)狀況，對該油進行油質(zhì)評估，結(jié)果見表1。

2012年10月8日取樣對＃1機抗燃油進行年度全分析，指標結(jié)果見表2。

依據(jù)國標DL／T571－2007《電廠用磷酸酯抗燃油運行與維護導則》， 運行中的抗燃油泡沫特性控制標準（24℃）為：≤200 ml／0 ml，由試驗結(jié)果得知，＃1機組抗泡沫特性超標嚴重。

表1 ＃1機抗燃油油質(zhì)檢測結(jié)果

表2 ＃1機抗燃油油質(zhì)年度全分析檢測結(jié)果

抗燃油泡沫超標會造成如下危害：

1）導致電液控制信號失準。由于油系統(tǒng)運行壓力較高，油中空氣的溶解度隨壓力升高而增加。 當油通過伺服閥和轉(zhuǎn)向閥時，由于節(jié)流所造成的油壓不穩(wěn)，改變了油的可壓縮性，使電液控制信號失準，從而影響操作和控制的準確性。

2）損壞設(shè)備并造成油的氧化劣化。 在高壓下，油中空氣泡發(fā)生破裂，造成油系統(tǒng)壓力波動，引起噪聲和氣蝕振動而損壞設(shè)備；氣泡破裂時會產(chǎn)生瞬間高能，氣泡中的氧會造成油的氧化劣化。

3）影響油泵的正常工作。泡沫會使油箱中出現(xiàn)假油位，造成供油不足，有時甚至從油箱頂部的呼吸口溢出，造成跑油事故，影響現(xiàn)場衛(wèi)生及文明生產(chǎn)。

2 原因分析與選擇方案

油質(zhì)泡沫特性不合格的主要原因有兩種：一種原因是抗燃油在運行一段時間后，油質(zhì)逐漸劣化變質(zhì)，含有促使泡沫產(chǎn)生的極性物質(zhì)，消耗掉了油中所含抗泡沫的成分，使油的泡沫逐漸增多；另一種原因是隨著運行時間的增長，抗燃油中抗泡沫成份的缺失，導致抗泡沫性能下降。

為解決抗燃油指標不合格問題，須從以下兩個方面入手：其一是換油，即將發(fā)生故障機組油箱中儲藏的油全部換新；其二是通過專業(yè)試驗分析向油中添加吸附劑或消泡劑，以消解油中抗泡沫特性超標的現(xiàn)象。

從國電聊城發(fā)電廠的實際出發(fā)，本著經(jīng)濟效益的原則分析這兩種方案的情況如下：第一種方案即換油， 此方法較為傳統(tǒng)但成本較高，＃1機抗燃油油箱的貯油量約1.136m3， 如果全部更換新油大約需要20多萬元；第二種方案即對油質(zhì)進行處理，處理方式有兩種：（1）濾油（2）添加消泡劑。 什么情況下濾油，什么情況下適合添加消泡劑需要做小型試驗找到油質(zhì)劣化的原因， 而且對于第二種方式來說，使抗泡沫特性達到合格，理論上可行，但通過咨詢權(quán)威部門，目前山東省各兄弟電廠未出現(xiàn)過向油中添加消泡劑進行處理的先例，無經(jīng)驗可借鑒。 通過我公司生產(chǎn)部門領(lǐng)導聯(lián)系，有做過類似添加劑工作的西安熱工研究院指導，看能否通過試驗，采取有效的措施，既保證油質(zhì)合格又能降低成本。

3 試驗過程與效果分析

為了確定是由哪種原因?qū)е驴古菽匦猿瑯?，我們配合西安熱工研究院人員進行了以下試驗。計劃先用吸附劑處理，若處理后的油質(zhì)合格，則是因為油中存在表面活性物質(zhì)造成油質(zhì)不合格，通過使用抗燃油再生設(shè)備對油進行再生處理，去除油中的劣化產(chǎn)物及其它污染物就能很好的解決泡沫問題。若仍然不合格， 則是因為油中消泡劑的缺失造成，需要添加消泡劑。

首先進行吸附劑添加試驗，過程如下：

4%的吸附劑添加試驗： 稱取300.0g抗燃油于500ml燒杯中， 再稱12.0g硅鋁吸附劑配成4%的溶液，在60℃水浴鍋內(nèi)攪拌45min，然后用定性濾紙過濾出190ml油樣，（為了好過濾， 可以在50℃烘箱中進行），于24℃泡沫測定儀中恒溫20min進行測試。

8%的吸附劑添加試驗，過程如下：

稱取303.4g油于500ml燒杯中， 再稱24.0g硅鋁吸附劑， 配成8%的溶液， 在60℃水浴鍋內(nèi)攪拌45min， 然后用定性濾紙過濾出190ml油， 同樣于24℃泡沫測定儀中恒溫20min進行測試。

將上述各190ml油放入已預熱好的泡沫儀中對比測試結(jié)果見表3。

表3 ＃1機抗燃油添加4%的吸附劑與8%的吸附劑后抗泡沫特性測試結(jié)果

分析以上結(jié)果，4%與8%的吸附劑結(jié)果不太合理，又將8%的試驗樣重新做一次，如下：

稱取353.7g油于500ml燒杯中， 再稱28.0g硅鋁吸附劑加入油中，在60℃水浴鍋內(nèi)攪拌45min，然后用定性濾紙過濾出190ml油樣， 同樣于24℃泡沫測定儀中恒溫20min進行測試，結(jié)果見表4。

表4 ＃1機抗燃油添加8%的吸附劑后抗泡沫特性測試結(jié)果

從試驗結(jié)果中，我們看出添加了4%與8%的吸附劑進行處理后的抗燃油泡沫特性雖然較之前有所降低，但仍然沒有達到國標要求，證明該油中不但存在影響泡沫特性的表面活性物質(zhì)， 還缺少消泡劑。

我們確定如下處理方案：添加消泡劑，濃度約為30ppm，一周內(nèi)暫停一切濾油機工作使消泡劑充分分散溶解，一周后啟動濾油機進行濾油，進而除去油中的表面活性物質(zhì)， 徹底解決泡沫特性超標問題。

為使消泡劑添加工作順利進行，我們又開展了消泡劑添加試驗，過程如下：

20ppm消泡劑添加試驗： 稱量一滴消泡劑于50ml燒杯中，質(zhì)量為0.0485g，再稱抗燃油22.4g配成母液 （因消泡劑密度大， 在稱量中一滴下去就是0.0485g， 試驗中先配成母液）， 充分攪拌。 再用500ml燒杯稱取205.4g抗燃油，加2g母液（經(jīng)計算：2g母液含消泡劑0.00433g）， 配成濃度20ppm的消泡劑，在60℃水浴鍋內(nèi)攪拌30min。 于24℃泡沫測定儀中恒溫20min進行測試，結(jié)果見表5。

表5 ＃1機抗燃油添加消泡劑后抗泡沫特性測試結(jié)果

試驗證明添加30ppm的消泡劑對油質(zhì)處理是可行的，添加消泡劑操作，實際過程如下：

用2.5kg小桶取2／3桶抗燃油， 加30.3g消泡劑（按抗燃油油箱油量1噸來計算），攪拌速度3000轉(zhuǎn)／分鐘，攪拌3小時，由檢修部門配合，從抗燃油箱頂部呼吸口加入油箱。 加入后不開濾油機，一周后再開啟。

為了確定添加消泡劑后的效果，我們對添加消泡劑后油質(zhì)進行跟蹤化驗結(jié)果見表6、表7。

表6 ＃1機抗燃油添加消泡劑后油質(zhì)第一次測試結(jié)果

表7 ＃1機抗燃油添加消泡劑后油質(zhì)第二次測試結(jié)果

根據(jù)分析結(jié)果得知添加消泡劑后抗燃油的抗泡沫特性明顯減小， 現(xiàn)在添加消泡劑已有四個多月，每周我們都對油質(zhì)進行化驗，運行指標平穩(wěn)，困擾機組的安全問題得到有效解決。添加消泡劑的費用為10萬元，如更換新油約需資金20萬元，為公司節(jié)約資金10多萬元，取得了可觀的經(jīng)濟效益，得到相關(guān)部門的認可與好評。

4 結(jié)論

針對磷酸酯抗燃油泡沫特性不合格問題，采用添加消泡劑的方法，可以降低抗泡沫特性在合格范圍內(nèi)，降低了生產(chǎn)成本，同時保證了機組的安全運行。

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