汽轮机磷酸酯抗燃油的主要指标及运行中的控制措施

汽轮机磷酸酯抗燃油的主要指标及运行中的控制措施
摘要：目前，磷酸酯抗燃油已广泛用于大型汽轮发电机组调速系统的工作介质，但是由于磷酸酯抗燃油受环境条件如水分、温度、颗粒杂质和系统材料的污染等的影响，在运行中容易发生老化劣化，生成酸性磷酸单酯、双酯等有害劣化产物。

这不但会加快油品老化，影响油品的抗泡沫特性、空气释放特性等，而且会对调速系统部件造成腐蚀，影响调速系统动态工作特性，严重时对部件等造成不可修复的腐蚀。

关键词：磷酸酯抗燃油；控制措施
中图分类号：tm7 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-09-0-01
一、汽轮机磷酸酯抗燃油的主要指标
磷酸酯抗燃油由磷酸酯组成,外观透明、均匀,新油略呈淡黄色,无沉淀物,挥发性低,抗磨性好,安定性好,物理性稳定,磷酸酯抗燃油的以上优点能使其更好地满足高参数、大容量机组的需要，保证机组的安全和经济运行。

当然，磷酸酯抗燃油也不可避免地存在一些缺点：价格偏高；密封用非金属材料有一定的选择，如选用不合适的材料将会发生溶涨、腐蚀现象，导致液体泄漏、部件卡涩或加速磷酸酯的老化；磷酸酯还有一个溶剂效应，能除去新的或残存于系统中的污垢，被溶解部分留在液体中，未溶解的污染物则变松散，悬浮在整个系统中。

因此，在使用磷酸酯作循环液的系统中要采用精滤装置，以除去不
溶物；由于其密度大于1，系统进水后不易排放；磷酸酯抗燃油和所有的酯类一样，在一定的条件下能水解生成腐蚀性的有机酸，析出沉淀物。

磷酸酯抗燃油的主要控制指标如下:
（一）电阻率
电阻率是磷酸酯抗燃油的一项非常重要的电化学性能控制指标，如果油在运行中该项指标小于5.0×109?%r·cm，就有可能引起油系统调速部套的电化学腐蚀，尤其是在伺服阀内由于其流速及油流形态的变化，极易发生电化学腐蚀。

电阻率越低，电化学腐蚀就越严重。

电化学腐蚀对于部件是一种不可修复的损坏。

（二）酸值
酸值是反映磷酸酯抗燃油劣化变质程度的一项化学指标。

酸值升高说明磷酸酯抗燃油因劣化（氧化水解）而产生了酸性物质，酸值应控制在0.20mgkoh/g的运行油指标以内。

一般来说酸值超过
0.1mgkoh/g以上油质就不稳定。

酸值越高、升高的速度也就越快。

所以在运行中酸值最好控制在0.1mgkoh/g以下，越低油质越稳定。

高酸值的油对金属部件有腐蚀作用，由于调速系统均采用不锈钢材料，所以酸腐蚀不是主要问题，而主要问题是酸值升高，说明油已变质，油中有劣化产物生成，这些劣化产物会不同程度的影响油的电阻率、颗粒度、泡沫和空气释放值等性能。

（三）水分
含水量的控制指标为≤0.1%(即1000ppm)，含水量越低，越有利
于油质的稳定。

磷酸酯抗燃油为三芳基磷酸酯, 含水量超标时，会发生水解，产生酸性物质。

酸性物质又会加速水解反应的进行，使油质加速劣化变质，酸值升高，电阻率降低，导致酸性腐蚀和电化学腐蚀问题。

水分超标还可能引起磷酸酯抗燃油的乳化和起泡沫等问题。

由于三芳基磷酸酯的分子结构特性，容易吸潮使油中的含水量上升。

在沿海及空气湿度比较大的地区，及时更换油箱顶部呼吸口空气滤清器中的干燥剂是防止含水量升高的一种方法。

（四）颗粒度
由于调速系统的特殊性，对于磷酸酯抗燃油的颗粒度要求特别严（sae 2级）, 如果颗粒度不合格，可能会引起机组伺服系统卡涩而发生严重的安全事故。

（五）泡沫
泡沫超标，会使油箱内的泡沫过量累积，这对机组的安全运行构成危害。

首先油中含气泡，会加速油的氧化劣化，在高压下气泡破裂引起调速系统振动，气泡进入油泵会引起油泵的气蚀现象。

解决泡沫问题只有向油中添加消泡剂一种办法，可以在运行状态下添加，不影响机组的正常运行。

但运行中的磷酸酯抗燃油需加入添加剂时,应与磷酸酯抗燃油生产厂家进行协商。

二、运行中的控制措施
（一）磷酸酯抗燃油的在线再生处理是目前降低酸值最有效的方法
经国电热工院研究、试验表明用于再生的介质（即吸附剂）最有
效的是极性硅铝吸附剂。

见表1：
从上表中可以看出极性硅铝吸附剂的吸酸量16mgkoh/g为最大，因此建议采购极性硅铝吸附剂用于滤油机再生装置，从而加快滤油机脱酸效果，确保油质合格。

（二）合理制定酸值合格指标是控制酸值的关键
要加强对机组磷酸酯抗燃油的安全监督，必须全面了解机组磷酸酯抗燃油的质量。

发电厂的化学监督条例和控制指标的制定要合理，要求和国际上2003版iso/dis10050同步。

目前大部分发电厂家都以0.20 mgkoh/g的国内标准来衡量进口磷酸酯抗燃油的酸值指标（进口磷酸酯抗燃油的酸值合格标准是0.10 mgkoh/g）。

根据磷酸酯抗燃油的特性，酸值超过0.20 mgkoh/g各项指标就会恶化，油质难以处理好。

三、总结
近些年来，由于汽轮机磷酸酯抗燃油品质不合格造成伺服阀卡涩或者动作不灵活的现象时有发生，这也给汽轮机调速系统的稳定提出了更高的要求。

如何加强对汽轮机磷酸酯抗燃油的了解和维护，保证汽轮机磷酸酯抗燃油的良好品质就显得尤为重要了。

上文仅仅是本人一些浅显的看法，欢迎大家批评和指正。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。