磷酸酯抗燃油防劣化措施的改進(jìn)

江鋒

摘 要：中油電能熱電一公司4臺(tái)機(jī)組電調(diào)用芳基磷酸酯抗燃油在使用過程中出現(xiàn)了劣化變質(zhì)的問題，該文針對(duì)此現(xiàn)象分析了油品劣化變質(zhì)的原因，指明了現(xiàn)有磷酸酯抗燃油處理設(shè)備存在的不足，例如某些設(shè)備處理油品不充分等。建議采用西安熱工研究院生產(chǎn)的KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置對(duì)磷酸酯抗燃油進(jìn)行處理。實(shí)踐證明，通過應(yīng)用西安熱工研究院生產(chǎn)的KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置，油品處理方式得到改進(jìn)，達(dá)到了防止油品劣化、確保調(diào)速系統(tǒng)及機(jī)組整體安全生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：磷酸酯抗燃油；防止油品劣化；油品再生設(shè)備；化學(xué)監(jiān)督；合格油品

中圖分類號(hào)：TE62 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

在我國(guó)大型汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中，調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜并且重要的組成部分。在調(diào)速系統(tǒng)中，最常用的一種液壓介質(zhì)就是磷酸酯成分的抗燃劑。在磷酸酯抗燃劑應(yīng)用的過程中，會(huì)受到很多外界因素的影響，其中就包括了外界溫度、外界空氣、水分以及雜質(zhì)的影響，同時(shí)惡劣的運(yùn)行條件也會(huì)對(duì)磷酸酯油產(chǎn)生影響，嚴(yán)重地影響了磷酸酯抗燃油的使用壽命，能夠加速抗燃劑的老化現(xiàn)象。因此我們?cè)诟纳屏姿狨タ谷紕┢焚|(zhì)改善的時(shí)候，最優(yōu)先的一個(gè)措施就是要防止磷酸酯抗燃油的老化。結(jié)合油田熱電廠生產(chǎn)實(shí)際情況，通過對(duì)多家設(shè)備進(jìn)行了對(duì)比、分析、總結(jié)，優(yōu)選出西安熱工研究院生產(chǎn)的KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置，對(duì)運(yùn)行中的抗燃油進(jìn)行再生、脫水、凈化。

1 存在的問題

1.1 電廠用抗燃油受運(yùn)行條件和工況影響

所用抗燃油油質(zhì)老化、劣化非?？?，繼而引發(fā)一系列問題。1號(hào)機(jī)電調(diào)就曾經(jīng)發(fā)生過2次管路爆管著火停機(jī)事件。4號(hào)機(jī)組試運(yùn)行期間，只運(yùn)行72+168 h，其抗燃油油質(zhì)就發(fā)生了劣化，具體化驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見表1。

表1中的重要指標(biāo)酸值和電阻率都不合格。顏色也相差好多個(gè)數(shù)量級(jí)，接近極限顏色。

1.2 電廠用磷酸酯抗燃油運(yùn)行與維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)

由于DL/T 571—2014電廠用磷酸酯抗燃油運(yùn)行與維護(hù)導(dǎo)則中沒有明確規(guī)定換油標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)使用的磷酸酯抗燃油的使用極限見表2。

運(yùn)行油中有一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到表2中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更換新油。表1中酸值符合表2中換油標(biāo)準(zhǔn)，滿足換油條件。但是芳基三磷酸酯抗燃油是合成液，其價(jià)格昂貴，換油成本高，只能考慮再生處理。

2 確定及實(shí)施防劣化方案

根據(jù)上述原因分析，機(jī)組油已經(jīng)嚴(yán)重劣化并威脅到機(jī)組的安全運(yùn)行，因此應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行處理。通常有效快速的處理方法是換油，但需要停運(yùn)機(jī)組，而且需要一定的資金，所以每次劣化都換新油是不切合實(shí)際的，因此采用現(xiàn)場(chǎng)在線濾油處理。最初采用的是板框壓力法、濾芯法、真空凈油法等普通油凈化方式，隨著劣化不斷加深，通過化驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)這幾種方法只能除去油品中的機(jī)械雜質(zhì)、水分和氣體，而不能除去油中有害的酸性物質(zhì)效果很不理想。因此現(xiàn)場(chǎng)決定改進(jìn)現(xiàn)有的油凈化處理方式。

2.1 確定防劣化方案

熱電一公司現(xiàn)有4套高壓抗燃油液壓控制系統(tǒng)裝置，分別作用于4臺(tái)機(jī)組（即3臺(tái)200 MW機(jī)組和1臺(tái)300 MW機(jī)組）的調(diào)速系統(tǒng)用以精準(zhǔn)調(diào)控機(jī)組。

針對(duì)電調(diào)系統(tǒng)中使用的高壓抗燃油防劣化措施，之前2套方案加上改進(jìn)后一共3套方案。都是在不斷生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐中，隨著時(shí)間推移，逐步進(jìn)行對(duì)比、分析、總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)后形成的，逐步選優(yōu)汰劣。

（1）方案一是電調(diào)自身攜帶的自濾油裝置，是一個(gè)小型帶濾網(wǎng)的濾油機(jī)和一個(gè)再生器。

（2）方案二是真空濾油機(jī)，型號(hào)為ZJS-500K。

（3）方案三是在生產(chǎn)應(yīng)用過程中分析、總結(jié)了前2套方案的性能，吸取了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)了前2套方案。引入了西安熱工研究院生產(chǎn)的KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置，最終確定此方案為最佳方案，實(shí)踐驗(yàn)證了這一方案。

2.2 實(shí)施防劣化方案

（1）實(shí)施方案一，系統(tǒng)自帶的濾油機(jī)。使用過程中只能除去雜質(zhì)，解決顆粒污染度而不能去除水分和其他氧化物質(zhì)。這里要強(qiáng)調(diào)一下，雖然設(shè)備有再生處理功能，但由于其再生濾芯存在泄漏問題，會(huì)使吸附劑漏到油箱中。反而加重了顆粒污染度。所以，沒有投運(yùn)其再生濾芯。

（2）實(shí)施方案二，投入真空濾油機(jī)。使用過程中能去除水分，解決了酸值超標(biāo)問題。但解決不了顆粒污染度、泡沫特性、電阻率、顏色深等其他深層次的問題。

需要說明的是1號(hào)機(jī)抗燃油的測(cè)量值是進(jìn)行了更換新油后不久的測(cè)量值；運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)其泡沫特性就不合格，電阻率指標(biāo)也迅速降低。

（3）實(shí)施方案三，投入了KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置，該裝置可以一次解決前2套方案不能解決的問題。即方案一再生濾芯破漏問題和方案二解決不了的深度劣化問題。

根據(jù)以上化驗(yàn)結(jié)果的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，不難看出各套設(shè)備在處理老化、劣化抗燃油的能力和效果。所以最終確定方案三為最佳原因，其他裝置目前也沒有完全廢棄，個(gè)別的還發(fā)揮其應(yīng)有功能，1號(hào)機(jī)目前就是個(gè)最好的例證。

3 結(jié)論

（1）KZTZ-2型抗燃油在線再生裝置在熱電一公司運(yùn)行7年多（2號(hào)機(jī)），抗燃油顏色明顯恢復(fù)，酸值穩(wěn)定在一個(gè)固定區(qū)域，波動(dòng)很??；泡沫特性和電阻率始終合格，抗燃油其他各項(xiàng)指標(biāo)均處于合格狀態(tài)。機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。

（2）濟(jì)效益計(jì)算：抗燃油價(jià)格接近38000元/桶。以4號(hào)機(jī)為例，運(yùn)行10天即劣化，達(dá)到換油條件。如果不沖洗油系統(tǒng)，每次換油至少要4桶（800 L），1次/季，換油成本約為：3.8×4×4=60.8（萬(wàn)元）。KZTZ-2型抗燃油在線再生脫水裝置材料消耗：ZX-80再生濾芯1.4063萬(wàn)元/套（要用2套）；TX-80脫水濾芯7675元；CLX-75粗濾芯714元（要用6套）；JLX-45精濾芯2375；WU-100×180J吸油濾芯715元，合計(jì)：4.3175萬(wàn)元。4號(hào)機(jī)每年節(jié)約60.8-4.3175=56.4825（萬(wàn)元），1年可收回全部投資成本。

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