抗燃油产生凝胶的原因分析及处理

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图 3 油 中 提 取 物 红 外 谱 图
2.2 抗 燃 油 油 质 依据标准 对 [4] 该 抗 燃 油 进 行 油 质 全 分 析,结 果 见
表 2。
表 2 劣 化 的 抗 燃 油 油 质 分 析 结 果
项目
抗燃油
DL/T 571 运 行 油 质量指标
外观
透明
透明
密 度(20 ℃)/g·cm-3 运 动 粘 度(40 ℃)/mm2·s-1 倾 点/℃ 闪 点/℃ 自 燃 点/℃ 水 分/mg·L-1 酸 值/mgKOH·g-1 氯 含 量/mg·kg-1
4 抗燃油的开口杯老化试验
对采用8%吸附剂再 生 处 理 后 的 油 进 行 开 口 杯 老 化,老化 时 间 分 别 为 72h 和 144h。 对 老 化 后 油 进 行 凝胶析 出 试 验,结 果 发 现 老 化 时 间 为 72h,无 凝 胶 析 出 ,继 续 延 长 老 化 时 间 至 144h,则 有 白 色 凝 胶 (下 称 此 凝胶为凝胶2)析出。对凝 胶 2 同 样 进 行 红 外 分 析,红 外谱图见 图 4。 对 比 图 2、图 3 和 图 4 发 现:凝 胶 2 与 滤网表面凝胶图 谱 的 出 峰 位 置 基 本 一 致,说 明 老 化 后 通过凝胶提取试验提取的沉淀物与滤网上凝胶为同系 列物质,其峰强 度 不 同 是 由 于 开 口 杯 老 化 试 验 的 条 件 与该油在实际运行中劣化的条件不同所致。
电阻率(20 ℃)/Ω·cm 矿 物 油 含 量/% 空气释放值(50 ℃)/min 油泥
3.8×109 0.08 16.1 有
≥6×109 ≤4 ≤10
由表3可见,经吸附再生处理后抗燃油的 酸 值、电 阻率均可恢复至新油水 平。 吸 附 剂 剂 量 为 4% 时 有 凝 胶析出,吸附 剂 剂 量 增 大 至 8% 时 无 凝 胶 析 出。 说 明 再生处理不但可 以 恢 复 抗 燃 油 的 油 质 至 新 油 水 平,而 且可去除油中的凝胶。
CAUSE ANALYSIS AND TREATMENT OF GEL FORMATION IN FIRE-RESISTANT OIL USED FOR UNIT NO.4IN ONE POWER PLANT
WANG Juan1,HU Jun2,LI Yehua1
1.Xi’an Thermal Power Research Institute Co Ltd,Xi’an 710032,Shaanxi Province,PRC 2.Huadian Qingdao Power Generation Co Ltd,Qingdao 266031,Shandong Province,PRC
表 3 劣 化 的 抗 燃 油 再 生 处 理 前 后 油 质 分 析 结 果
项目
4%吸附剂 8%吸附剂 再生处理前 再生处理后 再生处理后
酸 值/mgKOH·g-1 电阻率(20 ℃)/Ω·cm 凝胶
0.155 3.8×109

0.015 2.4×1010 有 (痕 量 )
0.009 3.9×1010
2 凝胶形成原因分析
2.1 红 外 分 析 因滤网上可见 析 出 的 凝 胶,而 凝 胶 所 含 元 素 与 抗
燃油所含元素完 全 相 同,因 此 认 为 抗 燃 油 中 应 有 溶 解 的凝胶。向量筒中加入 10 mL 抗 燃 油 和 90 mL 石 油 醚 ,摇 匀 后 避 光 静 止 24h(下 文 中 凝 胶 析 出 试 验 均 采 用 此方法)后在量筒底 部 可 见 白 色 絮 状 沉 淀。 提 取 出 此 沉淀物,与凝胶一同进行红外分析,所得红外 谱图见图 2、图3。可以看出,两谱图 几 乎 完 全 一 致,说 明 上 述 溶 胶提取方法正确,可 以 从 该 抗 燃 油 中 提 取 出 与 滤 网 上 凝胶结构相同 或 相 近 的 物 质。 由 此 分 析,凝 胶 在 抗 燃 油中以两种 形 态 存 在,一 种 为 沉 淀 态 (如 滤 网 上 的 凝 胶 ),另 一 种 为 溶 解 态 。
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由表2可见,该 抗 燃 油 的 酸 值 和 电 阻 率 均 不 满 足 运 行 油 标 准 的 要 求 ,说 明 该 抗 燃 油 已 经 劣 化 变 质 。
3 抗燃油再生处理试验
图 2 滤 网 上 凝 胶 红 外 谱 图
在试验室 采 用 吸 附 剂 对 劣 化 的 油 品 进 行 再 生 处 理。试验中 将 极 性 硅 铝 吸 附 剂 加 入 到 劣 化 的 抗 燃 油 中,加入量分 别 为 油 量 的 4% 和 8%,在 60 ℃ 下 搅 拌 0.5h 后 过 滤 ,即 得 到 处 理 后 的 油 样 。 再 生 处 理 前 后 该 抗燃油的酸值、电 导 率 及 是 否 含 有 凝 胶 的 分 析 结 果 见 表 3。
综上分析 可 以 看 出:(1)该 机 组 抗 燃 油 有 凝 胶 析 出,再生处理可以 去 除 该 抗 燃 油 中 的 凝 胶;(2)对 再 生 后的油进行开口 杯 老 化 后 又 有 凝 胶 产 生,进 一 步 证 明 凝胶是由于油质劣化变质产生。结合现场情况分析, 2009年该机组抗燃油因 油 质 劣 化 严 重 而 更 换 了 新 油, 运行至2010年 4 月其 酸 值 已 超 过 0.2 mgKOH/g,同 年 6 月 酸 值 上 升 至 0.7 mgKOH/g,7 月 酸 值 已 达 0.8
作 者 简 介 : 王娟(1982-),女,陕西华阴人,硕士,主要从事电力用油研究。 E-mail: wangjuan@tpri.com.cn
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抗燃油在运行中出现凝胶的现象在许多电厂均有 发生,油 中 凝 胶 对 机 组 的 安 全 运 行 会 造 成 严 重 影 响 。 [1-2]
某 电厂1台300MW 机组汽轮机调节系统采用美 国 AKZO 公 司 生 产 的 磷 酸 酯 抗 燃 油 (以 下 简 称 抗 燃 油),2009 年 因 抗 燃 油 油 质 劣 化,控 制 系 统 更 换 了 新 油,2010 年 该 油 的 酸 值 开 始 上 升,最 高 升 至 0.8 mgKOH/g,2010年8月检修发现油泵入口 滤网(以下 简 称 滤 网 )表 面 粘 有 很 多 凝 胶 。
1 凝胶成分分析
将凝胶溶解,凝 胶 溶 解 在 甲 苯 中,杂 质 沉 降 在 烧 杯 底 部。将上层清液中甲苯挥发,即得到提纯后的凝 胶(图 1)。凝胶呈淡黄色,与抗燃油颜色接近,因此 认 为 凝胶 的形成与抗燃油油质有关。文献[3]认为,凝 胶 是 抗燃 油中 的 老 化 产 物 与 含 有 Ca2+ 、Mg2+ 等 金 属 离 子 的 再 生吸附 剂 反 应 生 成 的 金 属 盐 类,而 Ca2+ 、Mg2+ 等 金 属 离子一般源于 旁 路 再 生 装 置 的 硅 藻 土。 但 是,该 机 组 抗燃油系统旁路再生装置中再生吸附剂为强极性硅铝 吸附剂,不 含 Ca2+ 、Mg2+ 等 金 属 离 子,因 此 为 了 确 定 该凝胶的成分,对 凝 胶 和 强 极 性 硅 铝 吸 附 剂 分 别 进 行 了 元 素 分 析 ,结 果 见 表 1。
凝胶
65.38 26.08 8.54
从 表 1 可 以 看 出 :(1)旁 路 再 生 装 置 所 用 强 极 性 硅 铝吸附剂 的 成 分 为 O、Al、Si、P,不 含 Ca2+ 、Mg2+ ,凝 胶的成分为 C、O、P,也 不 含 Ca2+ 、Mg2+ ,说 明 该 机 组 抗燃油系统滤网 上 的 凝 胶 并 非 金 属 盐 类,同 时 说 明 抗 燃油系 统 可 产 生 不 同 种 类 的 凝 胶,有 些 含 有 Ca2+ 、 Mg2+ ,而有些则无;(2)强极性硅 铝 吸 附 剂 中 含 有 元 素 Al、Si,而凝胶的成分中不含 Al、Si元素,仅有 C、O、P, 其成分与抗燃 油 的 成 分 完 全 相 同。 因 此,滤 网 凝 胶 的 形成应与抗燃油 油 质 密 切 相 关,与 旁 路 再 生 用 的 强 极 性吸附剂无关。
[关 键 词 ] 抗 燃 油 ;凝 胶 ;滤 网 ;油 质 劣 化 ;再 生 [中 图 分 类 号 ] TE626 [文 献 标 识 码 ] A [文 章 编 号] 1002-3364(2011)11-0087-04 [DOI 编 号] 10.3969/j.issn.1002-3364.2011.11.087
Abstract:The elements of gel appeared on surface of the filtering screen in fire-resistant oil system of unit no.4in one power plant have been analysed,the infrared analysis shows that the gel isn’t non-me- tallic salt,the composition of gel is the same of that in the fire-resistant oil.A series of test,such as oil quality analysis and regeneration treatment etc.,has been carried out for fire-resistant oil used to the said unit.Results show that the fire-resistant oil used to said unit has seriously detereorated,the gel appeared on surface of the filtering screen is formed after deterioration of the oil quality.After regener- ation of said oil by using KZTZ-2type on-line regenerating and dewatering facility for the deteriorated fire-resistant oil,the gel in said oil has been completely removed,the main indices of said oil has re- stored to the level of new oil. Key words:fire-resistant oil;gel;filtering screen;deterioration of oil quality
抗燃油产生凝胶的原因分析及处理
王 娟1,胡 军2,李 烨 峰1
1.西wenku.baidu.com热工研究院有限公司,陕西 西安 710032 2.华电青岛发电有限公司,山东 青岛 266031
[摘 要] 对某电厂1台机组抗燃油系统滤网表面出现的凝胶进行了元素、红 外 分析,发 现 凝 胶并 非金属盐类,其成分与抗燃油成 分 相 同,对 该 机 组 抗 燃 油 进 行 了 油 质 分 析、再 生 处 理 等 一系列试验。结果表明:该机组所用抗燃油酸值和电阻率均不满足运行 油 标 准 要求,已 经严重劣化变质,滤网表面 的 凝 胶 为 油 质 劣 化 后 形 成。 采 用 KZTZ-2 抗 燃 油 在 线 再 生 脱 水 装 置 对 该 油 进 行 再 生 后 ,彻 底 去 除 了 油 中 的 凝 胶 ,油 的 主 要 指 标 恢 复 至 新 油 水 平 。
1.15 41.14
-21 266 545 419 0.155 49
1.13~1.17 39.1~52.9
≤ -18 ≥235 ≥530 ≤1 000 ≤0.15 ≤100
泡沫特性 /mL
24 ℃ 93.5 ℃ 后24 ℃
470/450 600/210 470/310
≤200/0 ≤40/0 ≤200/0
用玻璃棒将凝 胶 从 滤 网 上 取 下,在 试 验 室 用 甲 苯
(a)滤网上的胶状物 (b)提纯后的凝胶
图 1 凝 胶 外 观
表1 凝胶和强极性硅铝吸附剂元素分析结果 %
项目
C O P Si Al
强极性硅铝吸附剂
59.77 1.35 29.40 9.49
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