调节油系统的动力传递工质是磷酸酯抗燃油。抗燃油油质易发生劣化,开展调节油系统油质劣化原因分析和研究并及时对劣化油质进行处理,对机组运行可靠性有着重要的意义。 1.油品劣化现象分析。某电厂运行机组调节油系统为东方汽轮机HN1089-6.43/280/269-H型汽轮机配套系统,其1号机组在第3个运行期间分别以下油质劣化现象:
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(1)阀芯卡涩。该机组日常运行期间曾出现3号、4号高压调节阀定期快关试验失效现象,确认为阀门油压执行机构内安装的卸荷阀CVS存在动作卡涩。若漆膜形成造成配合工作间隙过小或抗燃油含有微小杂质,都可能引起卸荷阀动作不畅。经油质化验,其漆膜倾向指数69.9,超出≤20的标准值;
(2)定期取样电阻率不合格。在日常运行期间对抗燃油定期取样时发现,抗燃油体积电导率仅6.7×108Ω·cm,不满足≥6×109Ω·cm的标准要求,表明油质存在劣化情况;
(3)混油试验有沉淀物析出。为保障大修加油后油质合格,加油前进行混油试验结果显示有油泥析出。经检测,旧油酸值已临近运行控制指标而新油酸值较低,混油后整体酸值降低,油泥从溶解态向沉淀态析出。混油有油泥析是油质劣化的直接表现;
(4)过滤器压差高报警。在机组经过第三次停机大修并更换调节油再生回路过滤器滤芯后的三个月内,
系统即发出再生过滤器压差高报警,更换滤芯后报警解除,确认滤芯已失效。当抗燃油内杂质含量较高时,滤芯易发生堵塞并迅速失效。
虽然该运行周期内抗燃油油质水分、颗粒度、酸值等部分指标仍处于合格范围内,但系统运行状态的偏差已暴露出抗燃油油质已处于劣化过程的事实。
2.油品劣化指标分析。磷酸酯抗燃油的劣化形式多样,了解这些主要技术指标的含义并进行分析,就能对影响指标的因素进行处理和维护。
(1)颜。健康的磷酸酯抗燃油通常为淡黄的澄清透明液体,观察抗燃油的泽能够直观判断抗燃油油质的劣化情况。当抗燃油油质出现污染、水
解、老化等劣化现象时,油液的颜会明
显加深;
(2)酸值。酸值是磷酸酯抗燃油重
要控制指标之一,高酸度的油质将造成
设备腐蚀、沉淀物析出、泡沫增加等问
题。水分含量升高同样会导致抗燃油中
有机酸生成,加剧的酸值增加。
(3)含水量。抗燃油是一种人工合
成的三芳基磷酸脂,具有易水解的化学特
性。当抗燃油水分较高时,将影响油品
压缩性能,影响设备运行,其润滑能力
也将下降。。
(4)颗粒度。由于油动机内精密控
制元件较多,若抗燃油颗粒度超标易造
成控制元件卡涩、精密配合面磨损、节
流孔及管路堵塞等问题,将造成液压系
统无法及时响应电信号,汽机进汽阀组
蓄电池防盗开度无法无汽机功率相匹配。。
(5)电阻率。抗燃油电阻率反映了
油品的介电性能与极性污染物的含量,
当油品中的污染物增加,会造成电阻率
降低加剧调节油系统卸荷阀、伺服阀等
调速部件的电化学腐蚀。
(6)漆膜指数。漆膜是一种高分子
烃类聚合物,是油品的氧化产物,漆膜
指数是评价油品生成漆膜的趋势。对漆
膜指数进行检测,可以对油品产生漆膜
的风险进行评价。
二、油品劣化后的处理及改进方
法
1.再生滤芯的选择。调节油系统通
常安装有再生回路对抗燃油进行再生处
理,硅藻土、极性硅铝、离子交换树
脂是常见的再生滤芯吸附剂。硅藻土能
够处理油品中的少量水分但其中含金属
离子易与抗燃油发生反应形成凝胶状杂
质;极性硅铝依靠去除油品中所有的强
极性和弱极性劣化产物来提高电阻率,
其除酸效率高但其除水能力有限,且易
产生胶状产物;离子交换树脂除酸能力
为三者中最佳且不会与磷酸酯反应生成
凝胶状金属盐。但处理酸的过程中会有
水分生成,故需与除水装置一同使用。
2.除水装置的应用。抗燃油劣化水
产物与外部引入的水分都需要及时处
理,保障油品水分在一定数值范围内,
否则油品劣化将不断加速。目前最常见
的除水装置为真空滤油机,通过真空泵
制造出一个具有一定真空度的容器环
境,使油流中的湿蒸汽会自发向容器内
空气移动,从而达到分离油品水分的目
的。另外也有引入压缩空气使油品中的
水分向空气转移方法。
3.颗粒度的控制与漆膜处理。颗粒
度与漆膜的控制可以通过过滤手段处
理。颗粒度可以通过调节油系统自带过
滤器处理。若系统再生装置选用硅藻
土、极性硅铝作为过滤媒质,则需定期
更换硅藻土、极性硅铝滤芯。目前大部
分针对漆膜指数处理的过滤器引用并不
广泛,需要通过加装具有过滤功能的外
置滤油机进行处理。
4.案例处理。根据案例原因分析来
看,抗燃油电阻率以及其漆膜倾向指数
是调节油油品处理工作中的关键。检修
人员首先投运HNP021真空滤油机降低油
品颗粒度及水分使劣化基础趋势降低,
随后投运WJZ-K8滤油机将漆膜指数降低
至合格范围,并及时更换各级滤芯保证
系统过滤机能稳定。为保障机组后续运
行过程中油质稳定减少外接滤油设备的
安装操作,该厂拟在2台机组调节油系统
分别实施改造,其中1台机组将再生滤芯
换型,使之同时具备除水、除酸、除漆
膜功能;另一台机组则长期加装功能全
面的外置滤油机设备。通过对比两套方
案的长期处理效果,决定所有机组的改
造方向。
三、结论
汽轮机调节油系统的油质劣化原因
多样,主要监测指标有颜、酸值、含
水量、颗粒度、电阻率、漆膜指数等。
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面对油质劣化现象需选择合理措施尽快
处理,否则油质劣化因素将相互促进,
自动启闭阀
促使油品劣化速率增加。
参考文献:
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第5期.
[2]张贤明,袁健,陈彬,等.磷酸酯抗燃油劣化机理
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麻元友1).
[3] 全兆宣,李烨峰.抗燃油在线再生处理新技术
[J].热力发电,2003(10) .
再生油
作者简介:陈常锋(1991—),男,福建古田
人,本科,助理工程师,从事核电厂汽轮发电机
检修及管理工作。
汽轮机调节油系统油质劣化分析及处理
陈常锋 福建福清核电有限公司
【摘 要】本文结合某电厂抗燃油油质劣化案例对影响抗燃油劣化的主要因素开展分析并说明抗燃油再生处理的主要方法。
【关键词】抗燃油;油质;劣化;分析;处理
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