論汽輪機(jī)磷酸酯抗燃油電阻率超標(biāo)的防范措施

摘要：高壓抗燃液壓油也稱三芳基磷酸酯抗燃油，是火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)重要介質(zhì)，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)大多靠近過熱蒸汽管道油質(zhì)容易發(fā)生裂化，電阻率指標(biāo)不合格會造成化學(xué)腐蝕而引起的伺服閥等部件的損壞，引起機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定。文章對提高電阻率解決措施提供了很好的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；三芳基磷酸酯；體積電阻率；抗燃油；火力發(fā)電廠 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TE626 文章編號：1009-2374（2017）05-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.019

EHC高壓抗燃液壓油也稱三芳基磷酸酯抗燃油，作為一種合成的液壓油，它的某些特性與礦物油截然不同。大型機(jī)組蒸汽溫度高至600℃，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)大多靠近過熱蒸汽管道，工作油壓高14.5MPa，一旦發(fā)生油泄露，導(dǎo)致火災(zāi)的危險性極大?？谷加妥匀稽c(diǎn)530°以上與礦物油相比，它具有難燃燒、良好潤滑性的特點(diǎn)，但也同時具有毒性，且熱安定性、水解安定性較差的優(yōu)點(diǎn)。故抗燃油在運(yùn)行中出現(xiàn)劣化是必然的，具體表現(xiàn)為酸值上升、電阻率下降、含水量升高、泡沫特性超標(biāo)等。為保證抗燃油的正常工作，延長抗燃油的使用壽命，運(yùn)行中的維護(hù)及處理極為重要。電阻率是抗燃油重要指標(biāo)，《電廠用磷酸酯抗燃油運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》（DLT 571-2014）將電阻率檢測周期由原來的每季度檢測改為每周檢測，為汽輪機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

1 抗燃油電阻率現(xiàn)狀

某廠四臺600MW運(yùn)行發(fā)電機(jī)組抗燃油的連續(xù)定期周檢，數(shù)據(jù)頻繁出現(xiàn)問題為電阻率指標(biāo)超標(biāo)?！峨姀S用磷酸酯抗燃油運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》（DLT 571-2014）中規(guī)定，運(yùn)行抗燃油電阻率不小于6×109Ω·cm。

2013～2015年某廠分機(jī)組抗燃油電阻率檢測數(shù)據(jù)見表1～表3：

從表1至表3可見，2013～2015年第三季度抗燃油電阻率超標(biāo)的機(jī)組有部分時間抗燃油電阻率有所增大，但還是不合格；2014年第四季度開始抗燃油電阻率基本合格。汽機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)伺服閥損壞表明電化學(xué)腐蝕與體積電阻率變化有密切關(guān)系，越低腐蝕越嚴(yán)重。提高磷酸酯抗燃油的電阻率可以減少因電化學(xué)腐蝕而引起的伺服閥等調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件的損壞。

2 抗燃油電阻率降低的原因

新磷酸酯抗燃油電阻率很高，一般在1.0×1010Ω·cm以上。運(yùn)行實(shí)踐證明，運(yùn)行中抗燃油電阻率下降原因?yàn)檠h(huán)的油系統(tǒng)中存在導(dǎo)電的極性雜質(zhì)，引起磷酸酯抗燃油電阻率降低的因素主要有：（1）極性污染物：如氯離子、水或油的酸性降解物（如酸式磷酸一酯、二酯或磷酸鹽）；（2）臟物或顆粒雜質(zhì)：例如磨損的金屬碎屑、空氣中灰塵污染等；（3）添加劑：許多合成油中的添加劑是極性物質(zhì)，例如防銹劑、金屬鈍化劑等；（4）油的使用溫度影響。在常規(guī)下抗燃油的氧化速度較慢，但在較高溫度下，抗燃油氧化速率可迅速下降，運(yùn)動中可將控制在40℃～45℃，但因油管路布局不合理，若油管路距離氣管路過近或油箱電加熱器單位面積的電功率過大，可導(dǎo)致油系統(tǒng)出現(xiàn)局部過熱點(diǎn)，從而加快油的劣化，短時間內(nèi)油出現(xiàn)劣化變質(zhì)現(xiàn)象，可導(dǎo)致電阻率超標(biāo)；（5）補(bǔ)加了電阻率不合格的磷酸酯抗燃油所引起油的電阻率下降；（6）新油的電阻率水平：新油注入系統(tǒng)前應(yīng)嚴(yán)格控制油的電阻率；（7）新油注入系統(tǒng)前的系統(tǒng)清潔狀況，注油前的油系統(tǒng)應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行沖洗過濾，除去因制造或安裝過程中向油系統(tǒng)中引入的污染物；（8）抗燃油在運(yùn)行過程中，隨著使用時間的延長，油的老化、水解以及可導(dǎo)電物質(zhì)的污染等都會導(dǎo)致電阻率降?？谷加驮谟兴疇顟B(tài)下可出現(xiàn)水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物可加速水解反應(yīng)，油中水分含量過高，可增加電阻率降低速度；（9）再生裝置內(nèi)的陰陽樹脂是國產(chǎn)的，質(zhì)量不好，運(yùn)行效果差；（10）外置濾油機(jī)的油泵溫度偏高或者再生濾芯失效。

3 防裂化措施

抗燃油再生是解決燃油油質(zhì)問題的重要手段，但因抗燃油再生方式的原理不同，所以對提高電阻率的效果也有明顯差異?，F(xiàn)階段，國內(nèi)抗燃油再生處理技術(shù)可以根據(jù)其所用的濾芯分為硅藻土濾芯、活性氧化鋁濾芯、樹脂濾芯及強(qiáng)極性分子吸附劑濾芯。硅藻土濾芯、活性氧化鋁濾芯再生原理都是通過硅藻土、活性氧化鋁的吸附作用去除油中酸性成分及極性雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)降低酸值和提高電阻率的目的，但當(dāng)這兩種濾芯失效后，可釋放顆粒物質(zhì)、金屬離子或水分，對抗燃油造成污染。等離子交換樹脂濾芯是現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用，但在應(yīng)用期間可出現(xiàn)陰陽離子結(jié)合現(xiàn)象，從而形成水，導(dǎo)致抗燃油成分超標(biāo)，副作用較為明顯。強(qiáng)極性分子吸附劑濾芯的孔徑小、比表面積大、極性強(qiáng)，能夠在短時間內(nèi)大量、選擇性地將油中全部極性化合物去除；其中這些極性化合物中有酸性化合物，同時還有發(fā)色物質(zhì)分子及表面活性物質(zhì)，在改善抗燃油顏色、電阻率、酸值及去除油泥方面效果理想。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)抗燃油水分和電阻率超標(biāo)后，應(yīng)投入KZTZ再生脫水裝置濾油機(jī)進(jìn)行濾油，每48h取樣分析1次，連續(xù)監(jiān)測直至合格（抗燃油電阻率達(dá)到6.0×109Ω·cm及以上），化驗(yàn)抗燃油的水分、酸值、顆粒污染度、泡沫特性等，查找相關(guān)指標(biāo)是否正常，防范措施如下：（1）加強(qiáng)新抗燃油入庫驗(yàn)收，電阻率大于1.0×1010Ω·cm及以上；（2）在機(jī)組檢修中，不使用含氣量大溶劑清洗油系統(tǒng)部件，應(yīng)該采用面粉清理油箱，同時做好油箱清理后驗(yàn)收。根據(jù)磷酸酯抗燃油對密封材料的相容性選擇密封材料，防止密封墊等配件溶解；（3）運(yùn)行油溫在40℃～50℃范圍，消除油系統(tǒng)局部高溫點(diǎn)，高中壓調(diào)門附近的油管道加裝保溫層，防止因高溫產(chǎn)生加速油質(zhì)劣化；（4）控制抗燃油水分，當(dāng)水分超過500mg/L時，投入在線真空脫水設(shè)備，保證水分不超過500mg/L。并定期檢查油箱呼吸器的干燥劑，發(fā)現(xiàn)干燥劑硅膠變色及時更換，確保外界水分進(jìn)入油系統(tǒng)；（5）機(jī)組停運(yùn)后，EH油系統(tǒng)的冷卻泵待油溫降低后停運(yùn)；（6）做好機(jī)組啟動前后油品監(jiān)督，及時投入抗燃油分子極性吸附再生脫水裝置濾油機(jī)進(jìn)行濾油；（7）每周定期取樣化驗(yàn)，跟蹤EH油電阻率指標(biāo)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果采取措施整改；（8）進(jìn)行補(bǔ)加同種牌號的EH油時必須進(jìn)行混油試驗(yàn)，保證不產(chǎn)生油泥析。

4 結(jié)語

2014年第三季度開始投入使用抗燃油分子極性吸附再生脫水裝置濾油機(jī)，四臺機(jī)組的抗燃油的酸值、體積電阻率一旦超標(biāo)，進(jìn)行濾油兩天左右便合格，通過各種方法的有效控制，機(jī)組啟動前后抗燃油酸值、體積電阻率、水分、顆粒度均合格，而且抗燃油油質(zhì)顏色由深褐色變?yōu)辄S色透明。但是機(jī)組的泡沫特性長期偏高，還需持續(xù)加強(qiáng)再生處理，目前已經(jīng)將每臺機(jī)組每半個月定期投入抗燃油再生濾油機(jī)運(yùn)行處理列入化學(xué)監(jiān)督防止油質(zhì)裂化重點(diǎn)要求。

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作者簡介：鄧素華（1975-），女，福建沙縣人，福建華電可門發(fā)電有限公司工程師，研究方向：電廠化學(xué)監(jiān)督。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）