发电厂抗燃油监督与维护

韩慧芳

（阳城国际发电有限责任公司，山西晋城048102）

发电厂抗燃油监督与维护

韩慧芳

（阳城国际发电有限责任公司，山西晋城048102）

详细阐述了阳城电厂抗燃油在使用中遇到的问题及采取的对策，通过对酸值、水分、颗粒度、泡沫特性等指标的超标原因进行具体分析，从而根据情况采取加装旁路再生系统、加强油质监督、添加抗泡剂，做好在线装置的维护等一系列措施来解决。着重介绍了从基建过程和运行过程两方面来进行抗燃油监督工作的开展和运行维护管理，对抗燃油系统的检修、维护、运行、监督提出建议。

主机抗燃油；旁路抗燃油；旁路再生装置；抗燃油劣化

0 引言

电力工业大容量、高参数的机组越来越多，机组调节系统工作介质的压力也随之升高，为了保障机组的安全经济运行，汽轮机电液调节系统EHC(electro-hydraulic control）普遍采用了磷酸酯抗燃油[1]。它具有较高的自燃点（大于530℃），可有效避免调节系统在高压力工作时油品泄漏到主蒸汽管道而导致火灾的危险性，但是它在运行中特别容易受到系统材料、温度、水分、颗粒杂质的污染而发生劣化和变质，而现在使用的磷酸酯抗燃油大多数都是从国外进口的油，价格十分昂贵，如果进行更换会浪费很大的人力和财力。这就需要我们做好抗燃油的监督维护工作，延长抗燃油的使用寿命，这不仅是机组安全运行的需要，同时对降低发电成本，提高设备运行的经济性，减少报废油品对环境污染都具有重要意义。

1 机组现况

阳城发电厂共8台机组，其中一期装机容量为6×350 MW、二期装机容量为为2×600 MW。一期每台机组设有2套高抗燃油系统，二期每台机组设有一套抗燃油系统，全部使用美国AKZO公司生产的FYRQUEL EHC磷酸酯抗燃油。

一期主机抗燃油系统：汽机侧的高、中压关断阀，高、中压调节阀，高压排汽冷却蒸汽阀的液压执行机构，它们由同一个油站供给控制油。主机抗燃油站由1个油箱、2套供油装置、2套冷却装置、2套再生装置以及监视油温、油位和油压的相关测点组成。主机抗燃油正常运行时，供油管路的压力维持在16 MPa左右，运行油温在62℃以下，再生装置同时也在运行。油温一旦高于62℃，冷却装置将自动投运。

一期旁路抗燃油系统：锅炉侧高旁减温水关断阀、高低旁减温水调节阀、高低旁控制阀以及低旁隔离阀的液压执行机构，旁路抗燃油站由1个油箱、2套供油装置、2套冷却装置和监视油位、油温、油压的相关测点组成，再生装置为系统改造时另加设的。旁路抗燃油正常运行时，供油压力稍高于主机控制油，为18.4～21.4 MPa，油温比主机控制油低，为21～46℃，再生装置同时也在运行。冷却风机根据油温的高低自动启停。

二期的主机抗燃油系统：其液压调节系统EH（electro-hydraulic）主要由油箱、2台主油泵、1台循环泵、1台再生油泵、1组电加热器和1套对油压、油温、油位进行报警、指示和控制的标准设备所组成。本装置还设有自成体系的滤油、冷油、再生系统。系统的工作压力为14.0±0.5 MPa，电加热和冷却装置根据油温的高低自动启停。

2 抗燃油使用中遇到的问题及对策

2.1 酸值

酸值是反映抗燃油劣化变质程度的一项重要化学性能指标，酸值升高说明抗燃油劣化，产生了酸性物质，所以运行中的抗燃油酸值越小越好。

阳城电厂自2002年8月一期6台机组全部投产以来，在抗燃油的的使用中，发现6台机组主机抗燃油酸值稳定而旁路抗燃油酸值普遍偏高，并且有增长趋势，需要经常滤油来维持油质。表1为2003年1号机和3号机主机和旁路抗燃油的酸值对比。

表1 1号机和3号机主机和旁路抗燃油的酸值对比mgKOH/g

通过酸值的对比，并结合主机和旁路控制系统的运行情况，可以得出抗燃油系统必须有一套有效的旁路再生系统来使运行中的抗燃油长期稳定的维持在良好的状态。于是在2003年10月1号机组大修期间更换旁路控制油，并对其加装旁路再生系统。表2为旁路再生系统投运前后抗燃油酸值的变化情况。

表2 1号机旁路再生系统投运前后酸值变化情况表

图1 1号机旁路再生系统投运前后酸值变化曲线图

从图1可以看出在旁路再生装置投运后（2004年1月5日）酸值控制得很好，并有下降的趋势，旁路再生装置对酸值的稳定起到了很好的效果。所以陆续对2至6号机组加装旁路再生系统，至今1至6号机组旁路抗燃油的酸值非常稳定，没有超标现象。

2.2 水分

对于抗燃油来说水分也是一项非常重要的控制指标，水分超标会导致油质水解劣化酸值升高，造成系统部件的腐蚀。所以在运行中必须控制抗燃油的水分含量在合格的范围内。为了检验旁路再生系统对水分的控制情况，对1号机组的旁路抗燃油做了试验。对比结果见表3。

表3 1号机旁路再生系统投运后水分变化情况表

图2 1号机旁路再生系统投运后水分变化曲线图

从表3和图2可以看出，当2004年1月5日旁路控制油补油后发现水分超标达1 063 mg/L，于是在2004年1月6日投运旁路再生装置来检验它的滤水效果。并于2004年1月9日和2004年1月12日2次重复取样，发现水分基本保持不变，没有下降的趋势。所以2004年1月24日外接滤油机对旁路控制油进行过滤，2004年1月25日取样分析，发现水分下降为740 mg/L达合格状态，继续滤油至2004年1月29日水分为87 mg/L时停外接滤油机。以后水分基本维持不变。由此可见，旁路再生装置对水分有一定的维持作用，过滤效果不太理想。

而在实际运行中，夏季由于空气湿度大，抗燃油的水分会稍高一些，并且呈微增长趋势，如果当水分达到一定程度，不及时进行处理就会超标。在旁路再生装置不能起到过滤作用的条件下，采取当抗燃油的水分达到800 mg/L左右时对抗燃油外接滤油机进行及时过滤处理，来保证抗燃油的水分在合格范围内。

2.3 颗粒度

颗粒度指油中所含固体颗粒污染物的浓度，调速系统中的伺服阀间隙只有2μm，如果被固体杂质卡涩，就可能引起机组的安全事故，因此在运行中必须要求抗燃油的颗粒度达到≤6级（SAE AS4509D级）的标准。

阳城电厂主机抗燃油系统中，再生装置装有10μm精密过滤器，冷却装置装有3μm精密过滤器；旁路抗燃油系统中的再生装置装有3μm精密过滤器，这些精滤都可以起到在运行中截除抗燃油中的颗粒杂质和污染物，保证油品高清洁的作用。表4为1号机组的旁路抗燃油在再生装置中精密过滤器投运前后颗粒度的对比试验。

通过表4并结合阳城电厂运行中油质的情况，可以得出这些精密过滤器在运行中对油品的颗粒度起到了很好的稳定维持作用。所以在运行中要根据滤网前后的压差对精滤进行及时更换，保证颗粒度的合格，油品的清洁。

表4 1号机旁路再生系统投运后颗粒度变化情况表

2.4 泡沫特性

在2005年4月5日对抗燃油定期检查试验和随后送检核实中，发现2号、5号、6号旁路抗燃油、5号主机抗燃油泡沫特性超标。因此马上向厂家咨询，厂家了解了油质运行情况后，建议将旁路再生装置停运几天，再做试验。于是在4月21日将2号机旁路再生装置停运，于4月25日重新取样进行试验，结果和再生装置停运前比无多大变化。同时还向研究院进行咨询，给出的处理方案是在油中添加抗泡剂。在添加前，按添加比例在试验室做了前后对比感受性试验，结果是泡沫特性可以降到0 m L，而其他指标前后变化不大。为了慎重，先选择了2号机旁路控制油作为试验观察对象，将抗泡剂通过油箱上部注油口加入。经过几天的油循环，对2号旁路控制油进行取样试验，发现泡沫特性指标还是超标，并无多大变化。次日再取样还是超标。对此结果进行了两点分析，一是抗泡剂母液没有在油中充分循环开，二是这种抗泡剂在运行中与油的相容性不是太好。于是又配制了第二种抗泡剂母液，同样双方都在试验室做了感受性试验，泡沫特性都能降为0 m L，于是将抗泡剂加入2号机旁路控制油中，经过油循环后，取样化验，发现泡沫特性指标还是超标，结果基本无变化。同时又对此油样进行了上部取样化验，结果和下部取样的结果一样。为了消除旁路再生装置对抗泡效果的影响，又将5号机旁路再生装置停运后，对5号机旁路控制油中添加了抗泡剂，取样分析的结果与超标前结果相比基本无变化。对此现象，现在仍找不出一个合理的原因来解释。表5为加消泡剂前后抗燃油泡沫特性指标的试验结果。

表5 加消泡剂前后抗燃油泡沫特性指标变化表mL

抗燃油泡沫特性普遍偏高，在300～500 mL（24℃）之间，但通过现场观察油箱内也没有泡沫,而泡沫特性基本上也无增长趋势，机组运行中也无异常情况。所以采取对油质跟踪监督，并密切关注设备的运行情况，来防止油进一步劣化对设备产生不良的影响。

3 抗燃油监督工作的开展和运行维护管理

无论是主机抗燃油还是旁路抗燃油，都是机组的血液，一旦出现劣化，造成阀门卡涩，引起汽轮机飞车，后果将不堪设想。为防患于未然，必须从基建时期、运行监督、油品的补加更换、检修质量等各方面着手，每个阶段都严格把关，来防止抗燃油的劣化。

3.1 基建期间的监督

基建期间油质的维护与监督是保证机组油品质量合格的第一步，因此至关重要，这个期间的监督工作需要通过油务监督人员、维护人员、监理、电建公司几方的密切配合。从注油、管路冲洗、系统冲洗、机组冲转到168 h试运行的各个阶段，都需要对油质进行监督检查，并向承建单位索要送检油质报告。

首先在注油前，应对油箱、系统管路、管路附件进行彻底的清洗，要求系统管道及油箱中不能看到焊渣、污染物、漆皮等一切杂物，检查合格后，方可注油。注油时，应对新油进行化验，所有指标均需达到新油标准，如颗粒度较大要先在油桶内进行循环过滤，待颗粒度水分达标后再注入油箱。注油后，要在油箱内部进行循环过滤，颗粒度水分达标后方可进行管路冲洗。冲洗时要制定切实可行的冲洗方案，保证每一部分都能冲洗到，同样在颗粒度水分达标后再进行整个系统的冲洗，这样直至168结束。在此过程中严格按监督导则来执行，在每个阶段（油冲洗、油循环、机组冲转、168前后）工作完毕进行取样分析，将系统颗粒度严格控制在NAS5级，比导则规定的级数提高了一级，这样层层把关，切断任何有可能带入系统的污染源，才能使抗燃油运行中不受颗粒和金属的污染，延长使用寿命。如果系统本来就不够清洁，机组运行后就更不能保证油品质量，结果短时间内油即出现老化，酸值升高，颜色变深。现在，阳城电厂的抗燃油油质良好，并且通过对大修期间的系统检查情况来看，监督工作是成功的，这与在此期间的严格要求是分不开的。

3.2 正常运行中的监督

正常运行中，油质将会受到很多因素的影响而发生劣化，所以对每一个环节都必须重视起来，来防止抗燃油的劣化。

3.2.1 系统温度

温度对抗燃油的老化影响较大，运行中油温一般控制在40～55℃。所以应注意在系统中是否有过热点出现或者油管路距蒸汽管道太近，这样油受到辐射热，使抗燃油劣化加剧，导致酸值增加或产生沉淀物。因此当油系统运行温度超过规定温度，则应查找原因，同时调节冷却装置，控制抗燃油温度。

3.2.2 旁路再生装置

旁路再生装置可以稳定和控制电阻率、酸值，减少沉淀物和颗粒污染，延缓抗燃油的老化速度，但是当油质严重劣化，如酸值、电阻率、水分超标时，对油质的再生效果就不太理想。所以在运行中应加强精密过滤器及再生装置的监控管理，根据油质指标定期更换再生树脂和精密滤芯，使各项指标控制在合格的范围内，因为只有做好旁路再生系统的维护，油质才可以长期维持在良好的状态。

3.2.3 试验室的监督化验

系统的维护很重要，但所有这些都需要试验室的监督化验来提供有力数据。对运行中的抗燃油，平时应特别注意对有关项目的监督检测，以便随时掌握油质运行情况，这就需要严格照按照DL/T571—2014《电厂用磷酸酯抗燃油运行维护导则》来制定试验室的分析项目及分析周期，建立起每台机组抗燃油的质量分析台帐，跟踪分析油品的变化情况，一旦发现油的分析数据有异常，应根据试验结果来认真分析查找原因，采取有效措施在最短时间内将问题解决。

3.3 补油和换油

抗燃油系统虽然是密闭循环系统，但运行时间一长，诸如油净化取样等原因，仍会有油的损耗，所以当油箱油位较低时，应进行补加。补油时，首先要保证系统内油质合格，然后要对补加的新油进行化验，指标合格后要先在油桶内进行循环过滤，待颗粒度达≤NAS6级后，再注入油箱进行整个系统的循环过滤。然后过滤1～2 d，取样化验油质合格，处于一个比较好的油质水平再停止滤油。这样，不仅可以避免补油时带入污染物，又可以对系统有一个过滤清洁的作用。

当油质严重劣化不能继续运行的情况下，需要对油质进行更换。比如：2号机的旁路抗燃油起初为翠绿色的磷酸酯抗燃油，该油的酸值增长很快，为控制酸值超标进一步的劣化，监督人员需要频繁地化验（每周一次），当接近极限值时，立即进行滤油来维持油质，这样维护人员需要频繁地滤油，最后决定换油。停机后，将油箱中的油全部放完，进行机械清理，然后加入化验合格的新油，在油箱和系统中循环过滤，滤油停止时颗粒度为5级，酸值为0.047 mgKOH/g。目前油质稳定。

4 结束语

磷酸酯抗燃油在阳城电厂不仅使用量大，而且使用时间长，在使用的初期由于对该油的性质了解不够，监督检验的手段不足，系统的不完善，致使在使用中出现了一些问题，但随着对该油品认识的不断完善，监督管理水平的提高，系统的逐步完善，使用中出现的问题多数都能够得到解决，同时经过十年的摸索实践，也基本掌握了油品的变化规律和性质，油品的使用寿命也在不断提高，但磷酸酯抗燃油的特性注定了我们必须长期做好监督维护和管理工作，这需要从维护人员到运行人员到油务监督人员相互配合，各负其责，共同努力，抓好每个环节的质量关，为机组的安全经济运行提供保障。

[1]孙坚明.电力用油（气）[M]．西安：国家电力公司热工研究院，1996：171.

Supervision and Maintenance of Fire-resistance Oil System in Power Plants

HAN Huifang
（Yangcheng International Power Generation Co.,Ltd.,Jincheng,Shanxi 048102,China）

In this paper,the problems encountered in the use of fire-resistant oil in Yangcheng Power Plant and the countermeasures adopted were analyzed in detail.Through analyzing the causes of standard exceeding in terms of acid value,moisture,particle size and foam characteristics,countermeasures were adopted,including installing bypass regeneration system,strengthening oil quality supervision, adding anti-foam agent,and heightening the awareness of online device maintenance.Besides,it is introduced with emphasis to carry out fire-resistance oil supervision and operation maintenance from the aspects of infrastructure process and operation process,and some suggestions on overhauling,maintenance,operation and supervision of fire-resistance oil system were put forward.

main engine fire resistant oil;bypass fire resistant oil;bypass regeneration device;fire resistant oil deterioration

TM621.8

B

1671-0320（2017）01-0049-05

2016-07-19，

2016-10-10

韩慧芳（1977），女，山西晋城人，2008年毕业于山西师范大学汉语言文学专业，工程师，技师，从事电厂用油、气、水分析检验和运行监督工作。