十里泉發(fā)電廠330MW機(jī)組高壓抗燃油酸值異常的分析與處理

摘 要：針對(duì)十里泉發(fā)電廠330 MW機(jī)組高壓抗燃油酸值升高的情況，分析了酸值升高的原因，認(rèn)真查找系統(tǒng)、設(shè)備存在的問題，并依據(jù)問題制定了相應(yīng)的處理和改善措施，進(jìn)而高壓抗燃油酸值得到有效控制，機(jī)組的安全運(yùn)行得到有效保證。

關(guān)鍵詞：DEH；抗燃油；酸值異常；劣化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.166

華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠兩臺(tái)330MW機(jī)組（#6、7機(jī)組）投產(chǎn)于上世紀(jì)九十年代，為哈爾濱汽輪機(jī)廠引進(jìn)西屋技術(shù)國(guó)產(chǎn)化機(jī)組，是亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽凝汽沖動(dòng)式汽輪機(jī)，采用DEH控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用高壓磷酸酯抗燃油，系統(tǒng)運(yùn)行壓力14.5±0.5MPa。抗燃油作為電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)力油，具有燃點(diǎn)高、抗老化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但在使用過程中由于各種因素的影響或處理維護(hù)不及時(shí)就會(huì)出現(xiàn)油質(zhì)劣化現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為酸值升高、電阻率下降、水分增加、顆粒物增多等，其中酸值升高對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的危害最為嚴(yán)重。自2012年4月份以來，十里泉發(fā)電廠兩臺(tái)330MW機(jī)組抗燃油逐漸出現(xiàn)酸值升高、電阻率下降、顆粒污染度等級(jí)不合格也時(shí)有發(fā)生等問題，其中酸值升高問題一直未得到徹底解決。#7機(jī)組抗燃油酸值最高升至2015年3月份的0.39mgKOH/g，#6機(jī)組抗燃油酸值最高升至2015年5月份的0.32mgKOH/g，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。另外還造成在線再生裝置、外置式濾油設(shè)備的長(zhǎng)期投運(yùn)，濾芯更換頻繁。

1 抗燃油酸值升高的危害

酸值是評(píng)定抗燃油劣化或水解變質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。長(zhǎng)期保持較高酸值，會(huì)加速磷酸酯抗燃油的水解直至劣化，導(dǎo)致產(chǎn)生沉淀以及起泡，從而縮短抗燃油的使用壽命?？谷加退嶂瞪哌€會(huì)對(duì)金屬部件產(chǎn)生腐蝕作用，比如伺服閥內(nèi)部滑閥遭到腐蝕后，會(huì)造成伺服閥的內(nèi)漏加重，調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定性下降，造成配汽機(jī)構(gòu)的抖動(dòng)，機(jī)組轉(zhuǎn)速或負(fù)荷波動(dòng)幅度大，嚴(yán)重影響著機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行。

2 酸值升高的原因查找

針對(duì)抗燃油酸值頻繁超標(biāo)的現(xiàn)象，電廠檢修人員認(rèn)真進(jìn)行了原因查找和分析。

2.1 溫度的影響

油系統(tǒng)中局部溫度過高或油管路的某一段受高溫的影響，就會(huì)導(dǎo)致油質(zhì)老化分解，產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，這是造成酸值異常的主要原因之一。利用紅外線測(cè)溫儀對(duì)兩臺(tái)機(jī)組的抗燃油管路溫度場(chǎng)分布情況進(jìn)行了一次全面仔細(xì)的檢查，檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在兩臺(tái)機(jī)組的抗燃油管路中確實(shí)存在一些過熱點(diǎn)，主要有以下兩個(gè)方面。

2.1.1 安裝位置或結(jié)構(gòu)不合理造成的過熱點(diǎn)

一是在高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)處，由于油動(dòng)機(jī)與高壓調(diào)門之間距離較近，保溫隔熱效果差，油動(dòng)機(jī)及油管路受到來自高調(diào)門閥體的高溫輻射較嚴(yán)重，油動(dòng)機(jī)、油管路表面溫度高達(dá)87℃。

二是高壓主汽門油動(dòng)機(jī)管路與保溫緊靠，管路溫度也長(zhǎng)期保持在61-73℃左右。

機(jī)組在運(yùn)行中，由于結(jié)構(gòu)上的原因，抗燃油系統(tǒng)各個(gè)部位內(nèi)漏量小，抗燃油管路中的油流動(dòng)慢，以上兩個(gè)部位的油液得不到及時(shí)更新和冷卻，極易產(chǎn)生局部過熱，最終導(dǎo)致油質(zhì)劣化。

2.1.2 系統(tǒng)冷卻效果差

現(xiàn)場(chǎng)還發(fā)現(xiàn)#6機(jī)組抗燃油冷卻器由于使用時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備老化，冷卻效果極差，同時(shí)冷油器只能冷卻回油，對(duì)于油箱內(nèi)部未設(shè)置強(qiáng)制冷卻循環(huán)系統(tǒng)，這樣即使在冬季油箱內(nèi)油溫最高也能到65℃?？谷加烷L(zhǎng)時(shí)間得不到有效的冷卻，油溫過熱，也是導(dǎo)致劣化變質(zhì)的因素之一。

2.2 油中水分的影響

對(duì)于磷酸酯類的抗燃油，水分含量增加會(huì)加速油液水解，繼而生成酸性磷酸酯和酚，然后進(jìn)一步反應(yīng)生成低分子酸和高分子老化產(chǎn)物。同時(shí)產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物又強(qiáng)化油品分解，最終導(dǎo)致油品酸值不斷提高。

經(jīng)過化學(xué)檢驗(yàn)人員測(cè)定，兩臺(tái)機(jī)組抗燃油水分含量長(zhǎng)期在合格線上下波動(dòng)，水分含量最大為2015年5月份的1600mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)值，最低的水分含量也在1100mg/L。

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，兩臺(tái)機(jī)組的抗燃油箱頂部的空氣濾清器內(nèi)污垢較多，濾清器吸附潮氣能力差，造成空氣中的潮氣不斷進(jìn)入油箱內(nèi)部融入抗燃油中。由此可見，空氣濾清器吸附潮氣能力差是造成油中含水量異常的主要原因。

3 處理措施

3.1 優(yōu)化安裝方式

自2015年10月份起，電廠利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，對(duì)高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和安裝方式進(jìn)行了三個(gè)方面的優(yōu)化改造。

一是針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)油流緩慢問題，對(duì)油缸內(nèi)部進(jìn)行改造，即在油動(dòng)機(jī)活塞桿下端部加工一小孔通道，并在小孔通道內(nèi)安裝一個(gè)Ф0.6mm的節(jié)流孔。這樣，活塞下部的壓力油經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)入活塞上部，加快了活塞上部的油液流動(dòng)，通過油液自身的流動(dòng)，既降低了油液的溫度，又帶走了油缸體的熱量，防止了因油液流動(dòng)緩慢而造成局部油液過熱。該節(jié)流孔設(shè)計(jì)時(shí)考慮油泵的出力，經(jīng)過計(jì)算選擇節(jié)流孔直徑為0.6mm，六個(gè)油缸泄流量小于10.5l/min，遠(yuǎn)小于油泵90L/min的排量，對(duì)系統(tǒng)壓力流量無影響。

二是對(duì)油動(dòng)機(jī)集成塊油管路安裝位置進(jìn)行改善。集成塊油管接口由原來的朝向高壓調(diào)門改為朝向維護(hù)側(cè)。

因管路安裝位置改變，抗燃油管道與高壓調(diào)門之間的距離加大，減弱了高壓調(diào)門對(duì)管路的熱輻射。另外還簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，將原朝向高調(diào)門的管接頭改為朝向維護(hù)人員，便于管道缺陷的檢查和處理。

三是積極采用新技術(shù)，采用新型納米復(fù)合保溫涂料替代傳統(tǒng)的硅酸鋁保溫材料。同樣的保溫效果，新型保溫涂料層要比硅酸鋁保溫材料薄的多，這樣不但能起到較好的保溫專用，而且高調(diào)門與油動(dòng)機(jī)之間的空間得以擴(kuò)大，通風(fēng)效果加強(qiáng)，更加有利于油動(dòng)機(jī)本身的降溫。

3.2 優(yōu)化冷卻系統(tǒng)

對(duì)抗燃油冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的勘察，采用了新型的板式換熱器，同時(shí)增加了一路油箱內(nèi)部的強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)。通過優(yōu)化，油溫得到了有效控制。

3.3 空氣濾清器改造

為彌補(bǔ)傳統(tǒng)空氣濾清器的缺陷和不足，對(duì)濾清器進(jìn)行改造，以防止空氣中的潮氣融入油中，將原空氣濾清器拆除，更換成新型高效吸濕型空氣濾清器。同時(shí)要求運(yùn)行和檢修人員加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)濾清器內(nèi)的吸附劑顏色退變，立即更換吸附劑，以確保其吸濕效果。

4 結(jié)語

通過以上改造，一是油溫控制一直較好，兩臺(tái)機(jī)組的油溫一直能控制在45℃以下。二是油中進(jìn)水明顯減少，兩臺(tái)機(jī)組最高含水量為460mg/L。經(jīng)過化驗(yàn)人員統(tǒng)計(jì)，自2016年2月份改造工作實(shí)施完工以來，抗燃油酸值一直保持在0.06mgKOH/g以下，效果十分明顯。有效保證了抗燃油的使用周期，提高了抗燃油系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證了機(jī)組的安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn) ：

[1]顧偉飛.淺談汽輪機(jī)抗燃油的維護(hù)和保養(yǎng)[J].浙江電力，2007，26（01）：56-58.

[2]郭春，幸曙光.火力發(fā)電廠抗燃油的科學(xué)監(jiān)督和運(yùn)行管理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2004，22（03）：63-65.

[3]季會(huì)群.EH系統(tǒng)主要部件的故障分析和處理[J].新華簡(jiǎn)報(bào)，2002 NO.23.

[4]李燁峰，劉永洛，嚴(yán)濤等.900MW核發(fā)電機(jī)組抗燃油系統(tǒng)污染原因分析[C].第四屆全國(guó)火力發(fā)電技術(shù)年會(huì)論文，2003.

作者簡(jiǎn)介：馬瑩（1978-），男，山東滕州人，工程師，從事發(fā)電廠汽機(jī)檢修管理方面的工作。