抗燃油泡沫特性超标原因分析及处理研究论文_于小康

(珠海深能洪湾电力有限公司 广东省珠海市)

摘要:抗燃油是发电机调速系统的重要用油,其抗泡沫特性是影响抗燃油正常使用的重要因素。抗燃油在使用过程中,由于不同的因素可能导致其泡沫特性超标,影响系统的稳定运行。因此,对抗燃油泡沫特性超标的原因进行分析是了解抗燃油使用状态、及时解决泡沫特性超标问题的首要步骤,具有重要的现实意义。

关键词:抗燃油泡沫特性处理分析

1引言

为适应高压机组蒸汽参数的变化,改善汽轮机液压调节系统的动态响应特性,必须缩小液压执行机构的尺寸,同时对介质的工作压力提出更高的要求。更高的工作压力对介质的泄漏防护提出更高的要求,如果介质的燃点不能满足一定要求,如果发生介质泄漏,介质在高温度的热表面极容易发生燃烧,产生火灾,威胁机组的运行和员工的生命安全。磷酸酯抗燃油的自燃点一般为530℃以上,因此其被广泛地应用在汽轮机液压油领域。在磷酸酯抗燃油使用过程中,由于特殊原因,其抗泡沫特性会发生变化,影响其体积弹性模数指标,从而影响正常的使用。因此,对抗燃油泡沫特性进行分析研究是寻求超标原因和合适解决途径的重要步骤,具有重要的现实意义。

2抗燃油泡沫特性分析

泡沫特性是在规定条件下,对油进行鼓泡后产生泡沫量大小的一个条件指标。常压下油品中一般可以容纳10%(体积)的空气,随着压力的升高,其溶解空气的能力也随之提升。相同条件下,磷酸酯抗燃油的空气饱和度和矿物油大致一样,但磷酸酯抗燃油的空气释放速度比矿物油小1/2-1/3。由于空气的存在,抗燃油的可压缩性增加,溶解有空气的油品在局部减压段时,空气会从油中析出出来,从而产生气泡。在正常情况下,油品中含有消泡剂,如果抗燃油存在污染,就会导致抗燃油中消泡剂作用减弱,从而产生大量气泡,导致系统工作不稳定而引起机组噪声和振动。油箱的油位下降,抗燃油中的含气量进一步提升,其体积压缩模量下降,使得油箱中的油位难以维持平衡。抗燃油压力产生波动,使得调速系统不稳定。另外,油压升高,油中溶解的空气量增加,在节流部件处,空气从油中大量的析出,造成系统的严重不稳定,产生振动。另外,油中大量溶解的空气还会影响泵的出口压力、加速油品的老化,对油品的使用寿命造成影响。严重时造成假油位,甚至油从油箱中溢出而造成跑油事故。

3抗燃油泡沫特性超标原因分析

抗燃油泡沫特性超标的原因一般可以分为以下几个部分。

(1)抗燃油在运行一段时间后,油质不断的恶化,在油品恶化的过程中消耗掉部分抗泡沫成分,导致油的泡沫量增加。

(2)油品中混有矿物油,矿物油的存在影响抗燃油的抗泡沫特性。

(3)油品中的消泡剂化学成分被再生剂吸附除去,导致消泡剂含量降低,不能很好的发挥作用。

(4)油质发生劣化,在劣化过程中对管道进行了腐蚀,导致腐蚀物质进入抗燃油,增加泡沫发生的气泡核心,增强发泡作用。

(5)油品受到外来表面活性剂的污染。

结合珠海洪湾电厂#5机抗燃油的具体情况进行分析,该厂2013年2月28日进行过换油处理,运行不到2年泡沫特性超标比较严重,根据调查分析,可能与抗燃油运行过程中油成分结构发生改变造成泡沫特性超标的原因有关。同时油发生老化变质和水解反应产生的劣化产物也会造成油体积电阻率下降。表1表示电厂泡沫特性的具体情况。

4抗燃油泡沫特性超标处理措施

(1)运行中应控制油温在正常范围,并要避免产生过热点。运行油温应在<55℃,个别热点温度不高于120℃,油温过高,会加速抗燃油的水解及老化。

(2)减少和防止空气的侵入。抗燃油携带过量的空气会加速抗燃油的老化,空气的释放还会影响调节系统的响应。

(3)加强过滤器、滤网的维护管理。防止过滤元件堵塞,压力过大而使过滤器破损。

(4)考虑加装在线滤油装置,可先采用强极性吸附剂滤油机对油进行再生过滤处理。采用强极性吸附剂滤油机过滤(再生)处理方法对降低抗燃油酸值、水分、颗粒度以及体积电阻率效果显著,但对改善油泡沫特性可能不一定达到预期效果。

(5)根据西安热工所研究和试验认定,添加消泡剂是维持抗燃油稳定运行的重要途径。由于抗燃油应用在发电机的调速系统中,因此对油品的清洁程度要求比较高。为防止消泡剂的添加对于油品清洁度产生影响,需对消泡剂进行净化处理,并利用颗粒度仪器对过滤的效果进行检查使其满足清洁要求。添加需经行小型试验,确定最佳添加比例。添加消泡剂的时间最好是在机组处于停运状态,而整个抗燃油系统还处于循环的时候。

(6)必要时考虑换油处理。换油前应将劣化油彻底排净,并将系统中的过滤器、伺服阀、油箱等部位经行彻底清理,把杂质清理干净。

5结论及建议

抗燃油中泡沫特性的改变会影响整个系统的运行,因此需要对此进行科学合理的管理,保证抗燃油的抗泡沫特性维持正常状态。在抗燃油的使用过程中,要不断地提升监督水平,对使用中出现的问题能进行有效处理,较好地掌握油品的变化规律和性质。另外,抗燃油被污染也是导致产生泡沫的重要因素,因此在实际运行过程中,要严格管理,保证油品的品质,防止污染的发生。

参考文献

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论文作者:于小康

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/18

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