某熱電廠抗燃油電阻率異常分析及處理

饒龍欣

摘 要：本文中針對某熱電廠出現(xiàn)的濾油機(jī)投入后抗燃油電阻率異常進(jìn)行了深入剖析，并采取了相關(guān)的措施，保證了抗燃油電阻率指標(biāo)的合格，確保了機(jī)組的可靠運行。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;抗燃油;電阻率;處理

隨著國民經(jīng)濟(jì)的提升，對工業(yè)用電、用熱的需求提出了更高的要求，從原來“有”提高到了“有和穩(wěn)”的要求，這對熱電廠各發(fā)電、供熱設(shè)備的穩(wěn)定運行提出了更高的要求。在熱電廠中汽輪機(jī)是最重要的發(fā)電、供熱設(shè)備之一，其控制系統(tǒng)的可靠與否直接影響了其是否能夠連續(xù)穩(wěn)定運行，抗燃油即是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的血液。因此，對抗燃油質(zhì)指標(biāo)的日常分析、控制、處理有著重要的作用。

1 設(shè)備狀況

我電廠為由哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的1×55MW高壓兩抽一背式汽輪機(jī)，型號為CB55/30-8.83/1.8/0.981。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)采用數(shù)字電液系統(tǒng)，控制部分為高壓抗燃油系統(tǒng)，所用介質(zhì)為磷酸脂抗燃油，品牌為美國阿克蘇。整套機(jī)組于2019年改造后投入運行。

2 問題的提出

因機(jī)組在設(shè)計時其抗燃油系統(tǒng)未配置有在線濾油系統(tǒng)，投入運行后即存在電阻率過低的現(xiàn)象，最低為4.8×109Ω.cm后采用外置式離子交換濾油機(jī)處理后電阻率提高至最高17.9×109Ω.cm。

2019年10月，公司重新購置新的濾油機(jī)（除酸、提高電阻率、除顆粒度、除水功能）接入運行后，發(fā)現(xiàn)電阻率不但不升，反而下降，且水分呈迅速上升的趨勢，但其余指標(biāo)均無異常。化驗結(jié)果如表1

3 電阻率降低的原因及排查處理

3.1指標(biāo)降低的影響因素

3.1.1新油或補(bǔ)充油的指標(biāo)過低

新購買的抗燃油出廠檢測不嚴(yán)以及運輸過程中受到外界環(huán)境影響或污染導(dǎo)致油質(zhì)劣化、電阻率偏低，而在加入抗燃油系統(tǒng)前未再次檢測或進(jìn)行混油試驗即加入其中，運行后受溫度升高、油品的自然老化以及其它因素的影響，在短時間內(nèi)會使系統(tǒng)內(nèi)的抗燃油電阻率迅速下降。

3.1.2運行油溫影響

抗燃油在運行中各油管無法避免的經(jīng)過溫度較高的區(qū)域受到炙烤升溫;同時，抗燃油在高壓狀態(tài)下流動會迅速升溫。磷酸酯抗燃油的特性是隨著溫度的升高，電導(dǎo)率升高、電阻率下降，且溫度升得越高呈現(xiàn)的變化會更為明顯。當(dāng)電阻率下降至一定值時，將會對抗燃油系統(tǒng)的管道和金屬部分產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，并隨著電化學(xué)腐蝕的持續(xù)，湍流中的金屬離子增加，電阻率將進(jìn)一步降低加劇了油質(zhì)的劣化，直至無法維持設(shè)備運行導(dǎo)致停機(jī)。

3.1.3油質(zhì)受到污染劣化變質(zhì)

油系統(tǒng)中存在極性物質(zhì)或受到其它污染。如油品酸值增大發(fā)生降解、油箱密封不嚴(yán)與大氣直接接觸進(jìn)入灰塵、設(shè)備運行中不可避免因金屬部件活動磨損產(chǎn)生的碎屑、檢修安裝過程中未清理干凈遺留不明物體等。以上物質(zhì)均為酸性或非酸性的極性化合物，隨著設(shè)備運行時間的持續(xù)，以上物質(zhì)積累逐步增加，將導(dǎo)致油液中電阻率指標(biāo)持續(xù)下降。

3.1.4水分的影響

因磷酸酯抗燃油對水分的吸附效果極強(qiáng)，一旦發(fā)生水解，其中的產(chǎn)物（酸性物質(zhì)）又進(jìn)一步加速水解，導(dǎo)致油品迅速劣化，使電阻率降低。水分上升的主要原因有以下幾點：

（1）油系統(tǒng)與大氣接觸或是空氣過濾器失效，導(dǎo)致大氣中的水分進(jìn)入到油液中。

（2）抗燃油在過濾過程中，因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了水分，且又無法進(jìn)行分離排出，造成了磷酸酯抗燃油的水分上升。

（3）冷油器水側(cè)壓力高于油側(cè)壓力且發(fā)生泄漏導(dǎo)致冷卻水進(jìn)入抗燃油中造成水分上升。

3.1.5其它影響

（1）油箱中的磁棒失效，該磁棒主要作用是吸附抗燃油系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的金屬磨損而剝離的金屬離子，確保金屬離子不繼續(xù)在油中循環(huán)而加劇磨損和降低電阻率。

（2）旁路再生裝置失效，其濾芯中存在部分金屬離子，隨著運行時間的增加，濾芯發(fā)生老化現(xiàn)象，金屬離子析出進(jìn)入到油中，不但無法改變電阻率，反而會導(dǎo)致電阻率的下降及油中顆粒度增加。

（3）油箱加熱棒異常投入導(dǎo)致油溫局部上升，導(dǎo)致碳化，污染油質(zhì)。

3.2過程排查、解決方法及防范措施

3.2.1通過對新油和補(bǔ)充油歷史化驗數(shù)據(jù)和重新化驗數(shù)據(jù)，新油的補(bǔ)充油各項指標(biāo)均在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍，滿足使用要求，該項可以排除。

3.2.2對抗燃油溫進(jìn)行了重點排查，對油溫測點和油箱各部位進(jìn)行了二次檢查、檢測，抗燃油溫均在50℃以下，滿足使用要求。

3.2.3對油中顆粒度進(jìn)行檢測，達(dá)到5級以內(nèi);對空氣濾清器進(jìn)行檢查，內(nèi)部吸附材料無異常，仍在正常運行，本項懷疑可排除。

3.2.4對油箱內(nèi)部磁棒和電加熱棒進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)磁棒未吸附有金屬顆粒，電加熱棒在未通電狀態(tài)，基本可排除。將旁路再生系統(tǒng)退出后運行2-3天，電阻率指標(biāo)仍無法上升，且各過濾濾芯運行正常，也基本可排除再生系統(tǒng)異常影響。

3.2.5通過對水分指標(biāo)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電阻率隨著水分的上升而下降，呈現(xiàn)反比的趨勢。進(jìn)一步對水分產(chǎn)生的原因進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)自公司采購的新濾油機(jī)投入后水分即呈上升狀態(tài)，最高上升至3300mg/L。

經(jīng)咨詢?yōu)V油機(jī)廠家及檢測分析機(jī)構(gòu)，EH濾油機(jī)在使用樹脂濾芯進(jìn)行交換中會產(chǎn)生大量的水分，進(jìn)一步影響油中電阻率的下降，而該型濾油機(jī)本身自帶的除水濾水僅能除去微量的水分，無法將交換過程中產(chǎn)生的大量水分全部吸附，且濾芯吸附水分飽滿就失去了吸附功能。原抗燃油濾油機(jī)運行時未發(fā)生水分大幅上升的原因是因該臺濾油機(jī)使用時間長，其樹脂濾芯交換能力下降，產(chǎn)生水分較少，對提高電阻率有一定的作用，而油中電阻率不會長期連續(xù)下降，所以可以仍可提高電阻率且水分不會上升。

通?？谷加拖到y(tǒng)中的濾油機(jī)設(shè)備除配置電阻率、酸值、顆粒度等功能的處理設(shè)備外，還需要配置真空式或聚結(jié)式的處理水分濾油設(shè)備，否則除了系統(tǒng)中本身產(chǎn)生的微量水分外，在提高電阻率和控制酸值的過程中均會產(chǎn)生較多的水分，將對油質(zhì)造成極大的影響。

3.2.6最終排查出水分上升的原因和對電阻率的影響因素，采取增設(shè)一臺真空濾油機(jī)的方式，與原有的除顆粒、除酸、提高電阻率設(shè)備串聯(lián)運行，在控制以上指標(biāo)的同時將系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的水分進(jìn)行處理，確保各個指標(biāo)均的合格范圍內(nèi)。采取措施后，24小時內(nèi)，油中水分由2850mg/L下降至800mg/L，電阻率由原來的8.9×109Ω.cm上升至12.5×109Ω.cm，其余各主要指標(biāo)均達(dá)到運行油的標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

（1）本次抗燃油電阻率超標(biāo)的主要原因是油在運行中因過濾設(shè)備在對油進(jìn)行過濾交換的過程中產(chǎn)生的水分未進(jìn)行處理，抗燃油受到水分的影響，造成油質(zhì)劣化變質(zhì)，導(dǎo)致電阻率下降。

（2）在實際運行中，對提高電阻率使用的過濾設(shè)備投入使用前，要充分考慮設(shè)備運行帶來的衍生變化，同步解決樹脂濾芯的交換過程中生水的問題，否則無法達(dá)到既定的要求，還會造成油質(zhì)的劣化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王娟、劉曉瑩、李燁峰.抗燃油體積電阻率超標(biāo)的原因分析及處理.《熱力發(fā)電》.2012（11）.