某热电厂抗燃油电阻率异常分析及处理

饶龙欣

摘 要：本文中针对某热电厂出现的滤油机投入后抗燃油电阻率异常进行了深入剖析，并采取了相关的措施，保证了抗燃油电阻率指标的合格，确保了机组的可靠运行。

关键词：火力发电厂;抗燃油;电阻率;处理

随着国民经济的提升，对工业用电、用热的需求提出了更高的要求，从原来“有”提高到了“有和稳”的要求，这对热电厂各发电、供热设备的稳定运行提出了更高的要求。在热电厂中汽轮机是最重要的发电、供热设备之一，其控制系统的可靠与否直接影响了其是否能够连续稳定运行，抗燃油即是汽轮机控制系统的血液。因此，对抗燃油质指标的日常分析、控制、处理有着重要的作用。

1 设备状况

我电厂为由哈尔滨汽轮机厂生产的1×55MW高压两抽一背式汽轮机，型号为CB55/30-8.83/1.8/0.981。汽轮机调节保安系统采用数字电液系统，控制部分为高压抗燃油系统，所用介质为磷酸脂抗燃油，品牌为美国阿克苏。整套机组于2019年改造后投入运行。

2 问题的提出

因机组在设计时其抗燃油系统未配置有在线滤油系统，投入运行后即存在电阻率过低的现象，最低为4.8×109Ω.cm后采用外置式离子交换滤油机处理后电阻率提高至最高17.9×109Ω.cm。

2019年10月，公司重新购置新的滤油机（除酸、提高电阻率、除颗粒度、除水功能）接入运行后，发现电阻率不但不升，反而下降，且水分呈迅速上升的趋势，但其余指标均无异常。化验结果如表1

3 电阻率降低的原因及排查处理

3.1指标降低的影响因素

3.1.1新油或补充油的指标过低

新购买的抗燃油出厂检测不严以及运输过程中受到外界环境影响或污染导致油质劣化、电阻率偏低，而在加入抗燃油系统前未再次检测或进行混油试验即加入其中，运行后受温度升高、油品的自然老化以及其它因素的影响，在短时间内会使系统内的抗燃油电阻率迅速下降。

3.1.2运行油温影响

抗燃油在运行中各油管无法避免的经过温度较高的区域受到炙烤升温;同时，抗燃油在高压状态下流动会迅速升温。磷酸酯抗燃油的特性是随着温度的升高，电导率升高、电阻率下降，且温度升得越高呈现的变化会更为明显。当电阻率下降至一定值时，将会对抗燃油系统的管道和金属部分产生电化学腐蚀现象，并随着电化学腐蚀的持续，湍流中的金属离子增加，电阻率将进一步降低加剧了油质的劣化，直至无法维持设备运行导致停机。

3.1.3油质受到污染劣化变质

油系统中存在极性物质或受到其它污染。如油品酸值增大发生降解、油箱密封不严与大气直接接触进入灰尘、设备运行中不可避免因金属部件活动磨损产生的碎屑、检修安装过程中未清理干净遗留不明物体等。以上物质均为酸性或非酸性的极性化合物，随着设备运行时间的持续，以上物质积累逐步增加，将导致油液中电阻率指标持续下降。

3.1.4水分的影响

因磷酸酯抗燃油对水分的吸附效果极强，一旦发生水解，其中的产物（酸性物质）又进一步加速水解，导致油品迅速劣化，使电阻率降低。水分上升的主要原因有以下几点：

（1）油系统与大气接触或是空气过滤器失效，导致大气中的水分进入到油液中。

（2）抗燃油在过滤过程中，因化学反应产生了水分，且又无法进行分离排出，造成了磷酸酯抗燃油的水分上升。

（3）冷油器水侧压力高于油侧压力且发生泄漏导致冷却水进入抗燃油中造成水分上升。

3.1.5其它影响

（1）油箱中的磁棒失效，该磁棒主要作用是吸附抗燃油系统运行中产生的金属磨损而剥离的金属离子，确保金属离子不继续在油中循环而加剧磨损和降低电阻率。

（2）旁路再生装置失效，其滤芯中存在部分金属离子，随着运行时间的增加，滤芯发生老化现象，金属离子析出进入到油中，不但无法改变电阻率，反而会导致电阻率的下降及油中颗粒度增加。

（3）油箱加热棒异常投入导致油温局部上升，导致碳化，污染油质。

3.2过程排查、解决方法及防范措施

3.2.1通过对新油和补充油历史化验数据和重新化验数据，新油的补充油各项指标均在行业标准范围，满足使用要求，该项可以排除。

3.2.2对抗燃油温进行了重点排查，对油温测点和油箱各部位进行了二次检查、检测，抗燃油温均在50℃以下，满足使用要求。

3.2.3对油中颗粒度进行检测，达到5級以内;对空气滤清器进行检查，内部吸附材料无异常，仍在正常运行，本项怀疑可排除。

3.2.4对油箱内部磁棒和电加热棒进行检查，发现磁棒未吸附有金属颗粒，电加热棒在未通电状态，基本可排除。将旁路再生系统退出后运行2-3天，电阻率指标仍无法上升，且各过滤滤芯运行正常，也基本可排除再生系统异常影响。

3.2.5通过对水分指标进行分析，发现电阻率随着水分的上升而下降，呈现反比的趋势。进一步对水分产生的原因进行排查，发现自公司采购的新滤油机投入后水分即呈上升状态，最高上升至3300mg/L。

经咨询滤油机厂家及检测分析机构，EH滤油机在使用树脂滤芯进行交换中会产生大量的水分，进一步影响油中电阻率的下降，而该型滤油机本身自带的除水滤水仅能除去微量的水分，无法将交换过程中产生的大量水分全部吸附，且滤芯吸附水分饱满就失去了吸附功能。原抗燃油滤油机运行时未发生水分大幅上升的原因是因该台滤油机使用时间长，其树脂滤芯交换能力下降，产生水分较少，对提高电阻率有一定的作用，而油中电阻率不会长期连续下降，所以可以仍可提高电阻率且水分不会上升。

通常抗燃油系统中的滤油机设备除配置电阻率、酸值、颗粒度等功能的处理设备外，还需要配置真空式或聚结式的处理水分滤油设备，否则除了系统中本身产生的微量水分外，在提高电阻率和控制酸值的过程中均会产生较多的水分，将对油质造成极大的影响。

3.2.6最终排查出水分上升的原因和对电阻率的影响因素，采取增设一台真空滤油机的方式，与原有的除颗粒、除酸、提高电阻率设备串联运行，在控制以上指标的同时将系统内产生的水分进行处理，确保各个指标均的合格范围内。采取措施后，24小时内，油中水分由2850mg/L下降至800mg/L，电阻率由原来的8.9×109Ω.cm上升至12.5×109Ω.cm，其余各主要指标均达到运行油的标准。

4 结语

（1）本次抗燃油电阻率超标的主要原因是油在运行中因过滤设备在对油进行过滤交换的过程中产生的水分未进行处理，抗燃油受到水分的影响，造成油质劣化变质，导致电阻率下降。

（2）在实际运行中，对提高电阻率使用的过滤设备投入使用前，要充分考虑设备运行带来的衍生变化，同步解决树脂滤芯的交换过程中生水的问题，否则无法达到既定的要求，还会造成油质的劣化。

参考文献：

[1]王娟、刘晓莹、李烨峰.抗燃油体积电阻率超标的原因分析及处理.《热力发电》.2012（11）.