抗燃油体积电阻率超标的原因分析及处理论文_付婷

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摘要:本研究主要针对抗燃油体积电阻率超标问题进行分析,运用了再生方法提高抗燃油电阻率,对效果进行比较分析。经过研究发现,导致电阻率超标主要是由于抗燃油劣化变质,进而产生导电或者极性物质。但是在实际运行中,更换无法提高电阻力而使用强极性吸附剂能够提高劣化抗燃性电阻率,说明运用硅藻土和离子交换树脂这两种方法对提高电阻率并无明显的效果。

关键字:抗燃油;电阻率;超标;原因;措施

目前,大多数高参数的发电机组在汽轮调速系统釆用的工作介质基本上都是磷酸脂抗燃油。一般情况下,多以抗燃油体积电阻率规定的指标来衡量抗燃油的介电性能,如果燃油在正常运行中介质性能指标低于标准指标时,很有可能会引起整个燃油系统的电化学腐蚀反应,从而使机组的调节性能受到严重的影响。

一、抗燃油体积电阻率超标现象

某电厂1号机组在2019年6月发现抗燃油颜色有急剧变深趋势,逐渐呈现深褐色,体积电阻率经过化验证明已严重超标。有实验证明,抗燃油电阻率出现超标现象会引起汽轮机调速系统的电化学腐蚀。当抗燃油电阻率处于状态越低,调速系统发生电化学腐蚀现象会越严重,最终使整个系统出现泄漏、卡涩等现象,甚至于会出现被迫停机现象。

二、抗燃油电阻率发生超标现象的影响因素

1、燃油中水含量过高。由于系统中釆用的是磷酸酯高压抗燃油,它所产生的酸性物质,进一步加剧了对设备腐蚀及磁酸酯的自动水解过程。最终导致油品出现严重的劣化,抗燃油体积电阻变低。在此过程中出现过多的水分,其来源主要是由于部分油箱盖密封程度欠缺,位于油箱顶部的空气滤清器处于失效状态,这样一来,使油品中吸收了空气中大量的漏气,发生了冷油器的泄漏现象。

2、油品中存在一些极性物质和其他污染物,比如,存在大量的氯离子、油品酸性降解物、空气中的灰尘以及设备在运行过程中产生的金属碎屑、还有进行管道施工和检修中的遗留物等等。这些油品中的极性物质均为酸性或者非酸性的极性化合物,如果得不到及时的处理,随着设备长时间的运行,会日积益累,最终导致抗燃油电阻严重超标。

3、油温问题。设备运行中的油温不仅能够加快抗燃油发生劣化的速度,并且对抗燃油电阻的大小起着非常直接的作用。如图1所示。抗燃油电阻率的大小会随着油温的升高而降低,因此,在设备正常运行中,必须严格控制抗燃油的温度,特别是当抗燃油电阻率处于最低状态时,如果运行中油温过高,那么抗燃油的电阻率会降到更低状态,甚至于会出现电化学腐蚀现象,导致测试时显示电阻率处于合格状态,然而在正常运行当中,设备中的伺服阀会发生油对其频繁的腐蚀作用。

4、对系统运行之前进行新油或者补加燃油程序中,由于设备本身抗燃油体积电阻率未达到规定的标准,在此过程中会有一些污染物进入系统中,致使电阻率出现下降现象。

5、系统中旁路再生装置的功效较差。实际应用中,高于600MW以上机组抗压燃油系统都没有配置旁路再生装置。系统中旁路再生装置的组成部分有:硅藻吸附剂、纤维芯和具有精密滤芯的过滤器组成。其中利用硅藻吸附剂可以吸附系统中的劣化物质,将油品的酸值降低,对于油品中的水分含量控制效果非常好。而精密滤芯器用于对颗粒状的劣化物质进行过滤。但是在运行中实施过滤,特别是在系统中投入如硅藻类的再生装置时,由于硅藻中含有丰富的钙、镁、钠等多种金属离子,当与油进行接触后,会发生蚚出现象。这种情况下,不但改变不了电阻率的指标,如果长期运行下去,还会增加油品中出现颗粒状物质的可能性。

结合实际情况来看,抗燃油中含有的水分和设备运行过程中油温的高低是加快油品发生劣化的重要因素。抗燃油在含有大量水分的条件下会迅速发生水解反应,并且水解产物对水解反应有着加速作用。因此,当油品中所含水分过高时,对抗燃油电阻率的快速降低是极其不利的。抗燃油处于常温状态下,它的氧化速度极其慢,但是一旦温度增高时,如在60摄氏度以上时,其氧化速度会急剧增高,油品的劣化程度也会加快,同时,也会产生因电阻率降低而致的酸性或非酸性物质。所以设备运行过程中正常油温应控制在40~45摄氏度之间为宜,但是在实际应用中由于设备中的油管布局不是很合理,如,蒸汽管路离油管路的距离较近等情况,经常会发生油系统中局部存在过热点现象,这种现象的产生,会迅速加快油品劣化的速度,使设备运行的短时间内发生油品劣化,进而使抗燃油电阻率超标。

此外,当抗燃油系统中所使用的部分密封材料遭到损坏时,一些极性化合物会逐步溶解在油品中,使抗燃油受到严重的污染,随之,抗燃油电阻率也急剧降低。比如,在对设备进行检修时,釆用的清洗油是含氯溶剂的油等,会导致系统零部件发生损坏现象。

三、针对抗燃油电阻率超标的处理措施

1、对加热套管表面以及整个油箱进行彻底的清洁工作,并将油箱内所有滤芯全部更换,并交由三检验收合格后方可使用。

2、对再生装置中的滤芯筒体进行全方位的清理,当再生装置投入运行时,将硅藻滤芯作为旁路再生装置。

3、根据设备厂家要求,当抗燃油电阻率长时间内持续低于标准数值并且油品的颜色急剧加深时,如果运用现有的处理装置无法进行抗燃油电阻率的有效升高且达到标准水平时,就应对设备釆取对油箱内的燃油进行全部更换处理。

四、防范措施

1、对运行设备加强管理。(1)在设备正常运行过程中,操作人员应随时密切关注油温的变化,在巡查时可以利用最简便的方式来检测油温,也就是用手摸油箱两侧,来确定油温,这样一来,可以更直观的判断油温,也可以有效的控制运行中油系统不会出现超温现象。(2)负责设备运行人员应对油箱的上呼吸器做好定期的维修与保养,对于一些即将失效或者已经失效的干燥剂应立即更换,尽量控制好抗燃油中水的含量。当抗燃油中水的含量超出600mg/L时,应立即釆取脱水处理措施。保证将抗燃油中水的含量控制在1000mg/L以内。(3)对于EHC系统中使用前后的压力差要做到定期的检测。当压力差达到需报警状态时,应立即对所有滤芯采取更换措施。对机组进行检测过程中,千万不可使用含氯量较高的大溶剂来清洗设备中油系统的各个零部件。应釆用面粉进行油箱处理,同时,对油箱清理后,一定要做好验收工作。依据磷酸酯抗燃油对所用密封材料的相溶性选择合适的密封材料进行密封处理。(4)设备运行操作人员不能随意在运行中对抗燃油系统进行加热器的使用,或者自行退出运行中抗燃油的再生装置。保证对滤油系统进行定期的釆用外接式滤油机处理。在整个机组实施起动之前,适当的使用加热方式使油温升高可以使滤油机的使用效果大大的增加,但是机组正常运行过程中,一定要将油温控制在40~60摄氏度之间,只有在这种油温条件下,才能保证抗燃油过滤的理想效果,与此同时,应将抗燃油油箱内的加热装置切除掉,防止油系统发生超温现象。

2、加大油质管理力度。(1)加强抗燃油进货渠道的管理与监督,对新购置的抗燃油品应进行严格的检测,保证新抗燃油的电阻率在标准范围之内。(2)对设备中使用的抗燃油一定要选择具有抗氧化能力并安定性能较好的油,如果对同一机组进行补加油时,尽量选择同一个生产厂家及同一批次的油。(3)根据国家检测标准定期对抗燃油质进行化验,尽量保证至少每月一次的抗燃油体积电阻率的测试工作。当检测中发现抗燃油电阻率存在超标现象时,应及时采取将外用抗燃油并且所装滤芯具备专用再生吸附功能的装置投入到使用中,然后每隔48小时进行一次化验,进行连续不间断的监测,与此同时,还应同时检测抗燃油中所含的水分、酸值、颗粒状的污染物及抗燃油的颜色深度等各项指标,并且找出造成电阻率超标的具体原因,彻底消除整个系统中存在的隐患及缺陷。

小结

总上所述,引起抗燃油体积电阻率超标的主要原因是,油在正常运行过程中出现劣化变质现象,使油中的所含的极性化合物急剧增加,并且油中的含水量也逐渐增加,另外,运行中油温的不断升高会在一定程度上加快油质发生劣化的速度。所以,必须对运行过程中油质及设备加强管理,确保抗燃油体积电阻率趋于正常状态。

参考文献

[1]朱志平, 王灯, 张丽, et al. 漆膜倾向指数在抗燃油劣化原因分析中的应用[J]. 中国电力, 2018(7):108-112.

[2]邓素华. 论汽轮机磷酸酯抗燃油电阻率超标的防范措施[J]. 中国高新技术企业, 2017(5):40-41.

[3]陈吉稳. 9FA燃气电厂抗燃油颗粒度超标原因分析及处理[J]. 设备管理与维修, 2017(12):76-78.

论文作者:付婷

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第07期

论文发表时间:2019/9/3

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