夏季抗燃油水分高原因分析与治理

李合友

(国能浙江余姚燃气发电有限责任公司，浙江 余姚 315400)

某燃机电厂为S209FA联合循环机组，是美国GE公司制造，总装机容量为780 MW。其中燃机额定功率为250 MW。该燃机的液压油系统采用磷酸酯抗燃油，在燃机正常运行时为IGV、燃气速比阀和各控制阀提供高压动力油，同时还提供跳闸油。燃机的液压油系统从原油系统中独立出来，液压油系统自成循环。

1 燃机液压油系统

液压油站内设有一独立的容积为900 L的液压油箱，液压油系统配置2台独立的液压油泵、1台冷却循环泵组、1台过滤循环泵组、1台油箱加热器、3台泵吸油过滤器、蓄能器，液压油泵出口接至原液压油供油管道，给IGV、SRV和各GCV提供动力油，液压油回油管路改接至新液压油箱，液压油系统相关定值未变。燃机跳闸油取自液压油出口母管，经过减压后送至原跳闸油供油管道，跳闸油回油至液压油箱。原油系统中的液压油泵只提供顶轴油，顶轴油管路及相关压力开关保持不变。电磁阀20QB-1带电时，原液压油泵立即启动加载至顶轴油压力。液压油站共有3路动力电缆，其中2路供给液压油泵、冷却水泵和过滤泵，另外1路供给风机、照明和加热器；新增油站从闭式水系统引入冷却水，从燃机润滑油间CO2保护系统中引入消防气体(具体参数见表1)。

表1 系统技术参数

2 夏季抗燃油水分指标异常数据

2.1 数据异常情况的由来

自几年前，燃机的液压油系统新安装以来，每年进入夏季高温期间，抗燃油的水分指标上升甚至超标，虽然通过体外滤油机对其进行过滤(真空滤水)，但是效果不是很理想。最近几年，公司机务、化学人员多次沟通协调，并成立公关小组就液压油水分指标异常情况进行研究讨论。

2.2 异常数据的梳理

公关小组分析人员根据历年燃机液压油的水分，在进入夏季前后的时间段，对一直处于偏高和超标状态下的水分指标进行了梳理，见表2。

表2 夏季时段2台燃机液压油的水分指标

3 抗燃油水分指标异常分析处理[1-4]

3.1 液压油冷却水系统查找漏点

首先对液压油系统冷却器的冷却水进行运行调整，通过调整冷却水的压力来查找冷却器是否存在渗漏点。同时对拆卸下的冷却器进行打压查漏，均未发现异常，排除了设备缺陷造成液压油水分升高。

3.2 液压油箱顶部加装汽封

燃机液压油油箱顶部设有排气管，为了消除空气进入液压油油箱，影响液压油的水分指标，在2018年8月，专门在油箱顶部的另一侧加装了1路仪用压缩空气(经过干燥过滤后)，用干燥后的空气将液压油与大气隔离，起到气封的作用。但是从检测的水分指标来看，效果一般。

3.3 调整液压油体外滤油机的运行方式

对目前正在运行的液压油体外滤油机(真空滤水)的运行方式和内部设备进行调整，除了更换真空滤油机的滤芯，同时提高滤油机真空度。这种处理方式有一定效果，但是提高滤油机真空度，会导致液压油油箱内的泡沫增多，影响设备安全。

3.4 降低液压油操作小室室内的空气湿度

根据这些年液压油的水分随着季节变化而变化(夏季水分高，冬季水分低)，同时根据磷酸酯抗燃油具有吸附性的特点，共同认为液压油操作小室室内的空气湿度是影响液压油水分变化的主要原因。所以，决定在液压油操作小室内，加装除湿机，来降低室内湿度(室外的湿度为80%，室内的湿度降到55%)。经过近1个月的监督，水分指标略有下降，效果有限。

3.5 汽机与燃机液压油系统对比查找

在排除以上4种情况外，把分析角度转向了3号汽机液压油系统，它和燃机液压油系统采用的同一品牌的磷酸酯抗燃油，虽然3号汽机液压油进入夏季后，水分也存在着升高的现象，但是远远低于燃机液压油的水分。通过此现象，对比燃气轮机和汽轮机液压油系统，经过对比发现，发现1、2号燃机液压油系统除油箱顶部与大气相通外，还在回油扩容器处与大气相通(与大气相通的目的是破坏液压油系统真空，导致做功后的液压油能自流回至液压油油箱)，而3号汽机无此情况。燃机液压油系统见图 1 ，汽机液压油系统见图 2。

图1 燃机液压油系统示意图(以2号系统为例)

图2 汽机液压油系统示意图

4 处理措施及效果[5]

4.1 燃机液压油系统改造

通过燃机液压油系统示意图(图1)和汽机液压油系统示意图(图2)对比可以看出，燃机液压油系统的回油扩容器处与大气相通，尤其是机组设备运行期间，空气将大量进入液压油系统中。为了保证进入液压油系统回油扩容器的空气是干燥的，2020年9月，对系统进行改造(图 3)，自制了空气的除湿器(在直径20 cm塑料桶内装部分硅胶来除去空气中的水分；同时直径20 cm塑料桶是保证进入回油扩容器的空气通畅，防止发生液压油回油不畅)安装在回油扩容器的进气管上(现场照片见图 4)。经过近1周的运行，燃机液压油系统运行稳定，水分指标快速下降并稳定在较小的范围内。

图3 燃机液压油系统回油扩容器加装自制空气除湿器示意图

4.2 系统改造后效果明显

2台燃机液压油系统回油扩容器，加装自制空气的除湿器已经超过半年，液压油系统运行稳定，无异常。液压油的水分不仅同比降低50%左右，而且其他指标如酸值、氯含量和颗粒度等指标品质，也有不同程度的提升。

5 结束语

某燃机电厂对液压油系统的回油扩容器进行了简单改造(改造成本可以忽略)，成功解决了夏季燃机抗燃油水分大的问题，保证了机组的安全运行，同时可对自制空气除湿器进行定期更换硅胶来保证空气除湿效果。