300 MW機組EH油油質(zhì)控制經(jīng)驗淺析

于永杰，宋端強

（國電漢川發(fā)電有限公司，湖北 漢川，431614）

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300 MW機組EH油油質(zhì)控制經(jīng)驗淺析

于永杰，宋端強

（國電漢川發(fā)電有限公司，湖北 漢川，431614）

摘要：通過分析電廠EH油顆粒度、水分、酸度不達標(biāo)的原因，提出一系列保證EH油質(zhì)達標(biāo)的措施。

關(guān)鍵詞：EH油，顆粒度，水分，酸值，控制

1　前言

國電漢川電廠1#～4#機300 MW汽輪機組采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）。這種系統(tǒng)將數(shù)字計算機系統(tǒng)與液壓執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)點結(jié)合，使得汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)尺寸大大縮小，并且具有可靠性高、控制靈活、易于維修測試和參數(shù)調(diào)整等優(yōu)點?？刂萍皠恿τ糜筒捎萌蓟姿狨ジ邏嚎谷加?，實際運行中油質(zhì)取樣經(jīng)常出現(xiàn)顆粒度、水分、酸值超標(biāo)，配汽閥門出現(xiàn)拒動、誤開現(xiàn)象，影響汽輪機安全穩(wěn)定運行。因此有必要找出影響油質(zhì)不合格的因素，制定相應(yīng)措施保證油質(zhì)長期合格。

2　油質(zhì)不合格原因分析

2.1溫度對油質(zhì)的影響

EH油是一種化學(xué)合成酯，雖然它是抗燃油但并不意味著它可以在高溫下工作。EH油和礦物油一樣在接觸氧氣和溫度后會發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生酸性化合物，而酸性化合物會使油質(zhì)酸值升高，腐蝕管道金屬及密封件，增加顆粒污染。常溫下EH油氧化速率很慢，但在較高溫度下抗燃油氧化分解速率會劇增。由于EH供油裝置自帶有油冷卻器，油站的油不會因為超溫發(fā)生氧化反應(yīng)，但汽機運轉(zhuǎn)層高調(diào)門油動機直接與配汽閥門殼體相接觸，管道暴露在高溫空氣中（現(xiàn)場檢測管道表面溫度110～120℃），熱輻射和熱傳導(dǎo)劇烈，油缸上部回油流動緩慢，未擦拭干凈的油漬在管道表面燒結(jié)積碳，可以看出此區(qū)域EH油超溫現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

2.2油中雜質(zhì)顆粒對油質(zhì)的影響

EH油雜質(zhì)顆粒分為2類：硬質(zhì)顆粒（金屬屑、沙粒、塵埃及金屬氧化物等）和軟質(zhì)顆粒（油泥、凝膠狀物等）。如果油中硬質(zhì)顆粒在不斷增加，說明油泵等轉(zhuǎn)動部件有磨損或金屬部件被腐蝕。如果軟質(zhì)顆粒在不斷增加，說明油質(zhì)可能劣化程度較嚴(yán)重，產(chǎn)生了油泥。這些顆粒雜質(zhì)也可能來自系統(tǒng)的加工、安裝、最初注入的油。EH油顆粒度超標(biāo)將引起控制元件卡澀、失靈、節(jié)流孔堵塞，加快液壓元件的磨損。特別是系統(tǒng)中的電液伺服閥對顆粒污染較敏感，其閥芯與閥套的配合間隙只有2 μm，易卡澀。發(fā)生卡澀時，伺服閥噴嘴或閥芯被堵死，閥芯偏于一邊，正負信號拒動作，無法控制和管理汽機閥門，對運行中的機組構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2.3油中水分對油質(zhì)影響

抗燃油三芳基磷酸酯的分子結(jié)構(gòu)特性使得它本身易于吸水，油中水分主要來源于自身老化和油箱頂部的空氣濾清器，特別是空氣濾清器（公司EH油箱頂部未安裝空氣濾清器）?？諝馊菀子纱诉M入油箱，在內(nèi)壁凝結(jié)成水珠混入油中。EH油遇水發(fā)生水解反應(yīng)［1］，生成酚和羧酸，造成酸值升高。酸值升高對管道及密封件造成腐蝕，增加油中雜質(zhì)，更會對伺服閥內(nèi)部造成腐蝕，使滑閥及閥座之間單側(cè)或雙側(cè)漏流量增加，極易造成EH油壓下降。而生成的羧酸反過來又是水解反應(yīng)的催化劑，如此形成了自催化反應(yīng)，加劇水分含量和酸度超標(biāo)。

3　EH油系統(tǒng)整治措施

通過分析油質(zhì)不達標(biāo)原因，提出如圖1所示的改造方案并實施。

圖1　EH油系統(tǒng)改造示圖

3.1降低酸值措施

3.1.1方案1

EH油站原再生罐采用硅藻土濾芯來降酸，運行中發(fā)現(xiàn)硅藻土處理酸值能力有限，且其中含有的鈣、鎂離子易與水解產(chǎn)生的磷酸酯產(chǎn)生膠狀皂化物并會增大顆粒度，故更換為上海宏普液壓技術(shù)有限公司的HPS8102101離子交換樹脂代替硅藻土濾芯，原再生罐體保留不變，如圖1所示。

3.1.2方案2

加裝頗爾PFS8370R3CH83離子交換再生過濾裝置，如圖1所示，此裝置帶有2個頗爾HC8300FAG39Z離子交換樹脂濾芯和1個頗爾HC8314KP39Z過濾濾芯，既能很好地降低酸值，又能過濾油中雜質(zhì)。但值得注意的是，此裝置離子交換樹脂的產(chǎn)物是水，會增加油中水分含量，需配套脫水裝置。

3.1.3方案3

借鑒大壩發(fā)電廠高調(diào)門油動機改造經(jīng)驗，在高調(diào)門油動機上端蓋加裝冷卻水套［2］，如圖2所示，用壓力較高、水質(zhì)好的閉式水冷卻油動機上端蓋，這樣高調(diào)門熱傳導(dǎo)來的熱量直接被冷卻水帶走，避免缸體溫度升高，減少EH油吸熱量，又保護密封圈不致溫度過高而失效。

針對油動機活塞上部回油流動緩慢的現(xiàn)狀，借鑒大壩電廠經(jīng)驗在油動機活塞桿下端加工一孔道并安裝直徑0.6 mm的節(jié)流孔，如圖3所示，下部高壓油經(jīng)活塞上部孔道出口流出，加快活塞上部油液流動。減少EH油停留時間來降低溫升。

圖2　冷卻水套加裝位置

圖3　油動機活塞桿節(jié)流孔道位置

3.1.4方案4

針對高調(diào)門EH油管道靠近閥門殼體部分局部過熱的問題，6個高調(diào)門局部過熱管道涂志盛ZS-211反射隔熱保溫涂料，厚度8 mm，如圖4所示。

圖4　隔熱涂料區(qū)域示意圖

通過加熱試驗，涂料側(cè)加120℃熱源，加熱120 min，測得不銹鋼管側(cè)表面溫度只有45℃，滿足EH油運行條件。

3.2降低顆粒度措施

3.2.1方案1

拆除原系統(tǒng)自帶循環(huán)過濾罐，改為頗爾PFC8314-50過濾器，如圖1所示，內(nèi)裝有一個頗爾HC8314FKZ16Z（1 μm）濾芯。過濾等級由6 μm提高到1 μm。

3.2.2方案2

加裝頗爾PFS8370R3CH83離子交換再生過濾裝置，此裝置帶有1個頗爾HC8314KP39Z（3 μm）過濾濾芯，起到輔助過濾作用。

3.3降低水分措施

3.3.1方案1

EH油箱頂部安裝一干燥劑式空氣濾清器，如圖1所示，干燥劑吸收空氣中潮氣，阻止潮氣進入油箱，當(dāng)干燥劑吸水失效顏色改變，可以此判斷更換干燥劑。

3.3.2方案2

EH油站加裝一頗爾HNP021磷酸酯抗燃液真空凈油機，脫水的同時也能過濾油中雜質(zhì)。

4　EH油系統(tǒng)改造后效果

根據(jù)改造后質(zhì)檢中心出具的油質(zhì)檢測報告，以3#機為例（見表1）可以看出，經(jīng)過以上一系列改造，EH油顆粒度、水分、酸值能做到運行中長期保持合格。尤其顆粒度甚至達到0級標(biāo)準(zhǔn)，伺服閥幾乎沒有出現(xiàn)卡澀故障，油的再生利用使得EH油使用周期大大增加，經(jīng)濟效益顯著并符合環(huán)保要求。

表1　3#機油質(zhì)檢測報告

5　結(jié)束語

長期運行機組EH油質(zhì)不合格是很多電廠常遇到的問題，通過在原有EH油系統(tǒng)基礎(chǔ)上稍加改造就很好地解決了這一問題，對其他兄弟電廠有借鑒意義。

參考文獻

［1］陳和，胡曉麗.EH高壓抗燃油劣化分析及控制措施［J］.寧夏電力，2006，（3）:53-57，72.

［2］黃濤.300 MW汽輪機組高壓調(diào)節(jié)汽門油動機降溫改造方案［J］.熱力發(fā)電，2004，33（4）:73-75.

Analysis of 300 MW Generator Set EH Oil Quality Control Experience

Yu Yongjie，Song Duanqiang
（Guodian Hanchuan Electric Power Generation Co.，Ltd.，Hanchuan Hubei，431614）

Abstract:By analyzing the non-compliance causes of EH oil particle size，moisture content，acidity in power plant，this paper pro?posed a series of measures to ensure the EH oil qualified.

Key words:EH oil，particle size，moisture content，acidity，control

中圖分類號：TK323

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1674-9987（2016）02-0048-03

DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.02.012

作者簡介：于永杰（1989-），男，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，2012年畢業(yè)于河北工程大學(xué)熱動專業(yè)，現(xiàn)在國電漢川發(fā)電有限公司從事汽機檢修工作。