抗燃油在线再生装置KZTZ-2应用

//抗燃油在线再生装置KZTZ-2应用

摘要：对伊敏发电厂抗燃油电阻率偏低造成伺服阀腐蚀及EH油泵出口滤网频繁报警问题进行了分析，找出原因后采用国电热工研究院生产的强极性硅铝再生装置对抗燃油进行处理，并辅以更换滤网、提高运行油温以及消除抗燃油局部过热点等措施，使问题得以解决。

关键词：火电机组　抗燃油　油质劣化　伊敏发电厂

伊敏发电厂1号、2号机组锅炉为ПП－1650－25－545KT（П－78）型超临界直流锅炉，由俄罗斯波道尔斯克奥尔忠尼启泽机械制造厂制造，与俄罗斯列宁格勒金属制造厂生产的К－500－240－4型汽轮机。1号机组于1998年11月9日投产，#2机组于1999年9月14日投产，该机组汽轮机的调速系统采用磷酸脂抗燃油，所用抗燃油运动粘度比国家标准偏高。系统运行油压14.2Mpa，正常运行油量约1.20m3。2003年以前抗燃油油质一直比较稳定，但2003年6月1号机组调速系统由电液调节改为纯电调以后，发生了抗燃油体积电阻率降低现象，造成伺服阀腐蚀；之后，还发生了EH油泵出口滤网频繁报警，严重威胁机组安全运行。后经采取措施，问题得以解决。

1　抗燃油体积电阻率下降及其对策

1.1　问题显现经过 2003年6月，1号机组调速系统由电液调节改为纯电调，管道施工后进行通油试验，系统无泄漏后进行通油循环。油循环时各油动机安装冲洗块，然后循环冲洗。6月23日抗燃油送辽宁省电科院进行油质全分析，结果如表一。 表一　1号机组抗燃油分析结果 样品名称 实验项目 2003年6月 23日油样 2003年8月 14日油样 运动粘度（40℃）mm2/s 48.4 48.97 闪 点（开口）℃ 261 266.4 酸 值，mgKOH/g 0.01 0.013 颜 色 淡黄 淡黄 自 然 点 ℃ ＞530 ＞530 密 度（20℃）g/ml 1.132 1.132 空气释放值，min 10 7 抗泡沫特性 ml/ml 40℃ 40/0 40/0 93℃ 15/0 15/0 后24℃ 100/0 100/0 倾 点 ℃ ＜—18 ＜—18 含氯量 PPm 18.0 19.6 微水 % 0.07 0.087 体积电阻率Ω.cm 7.82×109 4.8×109 颗粒度 （MOOG） 2 2 由化验结果可见,除运动粘度偏高外,其它指标全部符合DL/571—95抗燃油质量标准。于是,2003年6月23日晚正式安装油动机节流孔、伺服阀并进行系统打压试验（18MPa），系统调试、机组运行过程抗燃油硅藻土再生装置在线运行。8月4日#1机组大修结束正常启动，并网后1号高调门振动， 8月6日1号高调门， 1号再热器阀等EH油管路振动。判断振动是由于抗燃油油质劣化引起腐蚀所致，对此，2003年8月14日 再次送抗燃油油样到辽宁电科院进行油质全分析（表一） 由化验结果看，在抗燃油旁路装置连续运行情况下不到2个月的时间1号机组抗燃油的电阻率由原来的7.82×109Ωcm 下降到4.8×109 Ωcm ，（合格值为5.0

×109Ωcm）水份由原来的0.07%升至0.087% 。

1.2 原因分析

首先对抗燃油系统密封材料进行了全面普查，因所有密封材料均为氟化橡胶，故排除了密封材料的溶解造成体积电阻率下降。再生滤芯是新换的，又排除了硅藻土失效的可能性。当时认为水份偏高造成体积电阻率下降，于是用真空滤油机进行滤油，降低油中水份。当抗燃油中水份下降到0.037% ，送此油样和库存油样到电力工业部热力设备及材料质量检验测试中心进行油质全分析，所得结果是：其它指标均合格，体积电阻率在水份下降的情况下没有上升反而由原来的4.8×109Ωcm下降到4.0×109Ωcm，库存新油体积电阻率仅为2.6×109Ωcm。并由此判断硅藻土再生滤芯可以除去酸性物质，但不能完全除去油中产生的醌、酚等弱极性物质，所以不能改善油的电阻率性能。随着运行时间的增加，这些弱极性物质的累积也就越来越多，所以电阻率也就越来越低。

1.3 解决办法

鉴于#1机组抗燃油和库存新油（12吨价值150万元）体积电阻率全部不合格威胁机组安全运行，于2003年9月13日购进一套西安热工院生产的硅铝再生装置，其再生流程见图1。该再生装置配备有超大纳污量和高精度的颗粒过滤器，吸酸量是硅藻土的8倍，提高电阻率的能力是硅藻土的6倍，且吸附滤芯具有脱色功能。 2003年9月13日硅铝再生装置安装完毕后，对再生装置进行系统冲洗，取库存新油进行循环冲洗12小时，抗燃油体积电阻率就由原来的2.6×109Ωcm提高到5.05×1011Ωcm，再生装置冲洗完毕后接入1号机组在线运行，运行8h后1号机组抗燃油体积电阻率由原来的4.0×109Ωcm上升为2.57×1010Ωcm，使#1机组抗燃油体积电阻率合格，避免了伺服阀发生电化学腐蚀，保证了机组安全运行。 1－进油阀 2－补油阀 3－吸油滤油器 4－溢流阀 5－油泵 6－单向阀 7－系统压力表 8－脱水器 9－再生器前压力表 10－再生器 11－放油阀 12－脱水旁路阀 13－再生旁路阀 14－放油阀 15－粗滤前压力表 16－粗滤器 17－精滤前压力表 18－压力报警器 19－精滤器 20－取样阀 21－排油阀 图1　硅铝再生装置流程图 1.4　完善措施

（1）增加备用油箱。若库存抗燃油电阻率低于国家标准，则不能向油箱直接补油，必须经过再生装置处理合格方可向系统补油。因此，应设计一备用油箱把库存不合格抗燃油通过再生装置处理合格后打入备用油箱，当机组运行中需补油时通过备用油箱向机组补油以保证油质合格。

（2）旁路再生装置滤芯要定期更换。在旁路再生装置运行期间，定期从其进出口取样分析，判断吸附剂是否失效，如果失效及时更换再生滤芯。为防止抗燃油运行中油质劣

化，再生装置运行一年无论吸附剂是否失效都要进行更换。

（3）抗燃油体积电阻率和酸值变化较快，为进一步搞好抗燃油技术监督工作，伊敏电厂将抗燃油体积电阻率和酸值的控制指标分别定为10×109Ω.cm 和0.1mg/g ，超过此标准需立即查找原因进行处理。 2　EH油泵出口滤网频繁报警

2.1　报警情况

2003年10月26日由于2号机组三抽油压逆止门门盖漏汽，造成抗燃油局部温度达到105℃，造成2号机组抗燃油颜色急剧加深，有老化趋势，当时由于#2机组配备硅藻土滤芯失效，为了尽快使2号机组抗燃油恢复正常，决定把1号机组硅铝再生装置移到2号机组，并更换了新的滤芯，运行7天后2号机组抗燃油由棕褐色变为淡黄色，酸值由原来的0.062 mg/g下降到0.016mg/g ，体积电阻率上升为3.97×1010Ω.cm ，油质全部合格。然而此时1号机组抗燃油体积电阻率有下降趋势，决定把硅铝再生装置移回#1机组，运行3天以后发现1号机组油质合格,但EH油泵出口滤网频繁报警。在不到一个月时间内,先后更换滤网20支。

2.2　原因分析

滤网报警后后，对1号机组抗燃油进行全分析，未发现异常。此后又用测温仪对EH油系统进行全面测量，均未发现有超温现象。与此同时，对热工压差仪开关进行全面校验，排出误报警可能性。检查中发现EH油泵出口滤网有黑色片状物质，为了查清报警原因，决定委托电力工业部热力设备及材料质量检验测试中心对滤网黑色物质进行能谱分析，结果见表二。 表二 黑色片状物质元素分析结果 元素 重量% 原子% C 49.49 59.74 O 37.53 34.01 Na 0.12 0.08 Mg 1.43 0.86 Al 0.55 0.29 Si 0.14 0.07 P 9.90 4.64 S 0.16 0.07 CI 0.08 0.04 Ca 0.44 0.16 Fe 0.16 0.04 由表二可见，黑色物质中含碳量与抗燃油的焦化产物中含碳量相接近。

滤网报警原因分析如下：

（1）旁路再生装置再生滤芯中小于5um的吸附剂进入抗燃油中，由于颗粒较小，精滤芯无法拦截进入抗燃油中，使EH油泵出口滤网堵塞造成滤网报警。由于电力行业标准规定检测颗粒度只检测5um以上颗粒度，所以抗燃油颗粒度的检测结果是合格的。

（2）1号机组EH油泵出口滤网污染物经电力工业部检测测试中心分析为抗燃油焦化产物，有可能是旁路再生装置从2号机组带入的。

（3）伊敏电厂抗燃油粘度为50.78mm2/s，（国家标准为37.9-44.3 mm2/s），比国家标准偏高，而控制油温偏低，为控制范围（37-55℃）下限。

（4）1号机组EH油泵出口滤网设计通流面积过小，滤网阻力过大（#1机组由于比#2机组多6个油动机，抗燃油流量及阻力相应增加）。
2.3　防范措施

（1）选用国电热工研究院生产的颗粒为（80－100）um吸附剂再生滤芯，

解决了EH油泵出口滤网频繁报警的问题，此后应继续使用该型号的再生滤芯。

（2）为防止1号、2号抗燃油交叉污染，各机组旁路再生装置尽量不要混用。

（3）鉴于我厂抗燃油粘度偏高，油温按45-55℃控制。

（4）加大1号机组EH油泵出口滤网外壳，采用通流面积大的滤网，避免滤网压差过大造成报警。

3　结论

（1）伊敏电厂选用强极性硅铝再生装置，成功解决了1号机组因抗燃油电阻率偏低、伺服阀腐蚀、油管路振动和EH油泵出口滤网阻塞报警问题。

（2）对抗燃油系统局部过热点采取保温措施，以防局部过热造成抗燃油劣化。

（3）电阻率偏低和运动粘度偏高的库存抗燃油，通过硅铝再生装置处理，运行中控制好油温仍可以继续使用。