超超临界600MW机组抗燃油颗粒度超标原因分析及处理论文_余波

(深能合和电力(河源)有限公司 广东省河源市 517000)

摘要:根据三组加热器表面发生碳化现象的不同,通过测量加热器实际运行功率,找到了抗燃油颗粒度超标的根本原因,并对此进行了提出了相应的处理和防范措施,同时还对制造厂家推荐了新的加热形式。

关键词:EH油;温度;颗粒物

河源电厂一期工程为两台超超临界600MW机组,#2机组于2009年8月建成投产。该机组的汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的CCLN600-25/600/600型超超临界一次中间再热、单轴、高中压合缸、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。调速系统采用的是磷酸酯抗燃油。

1、EH油颗粒度超标

2015年8月26日,#2机组EH油质送检发现颗粒度超标,达NAS 7级,其他指标正常,采用外接滤油机进行滤油处理。9月10号,再次送检,发现颗粒度达NAS 10级,已严重超标[1],其他指标正常。9月16日,利用调度要求调停机会,对EH油箱进行了检查清理,发现油箱内的加热器,有2只表面全部附满了大量黑色碳化物,而另1只加热器表面却比较干净,见图1、2。

EH油是一种三芳基磷酸酯的合成油,具有良好的抗燃性能,自燃点在560℃以上。运行中的EH油氧化不可避免,但由于汽轮机调速系统是密闭环境,往往导致运行机组EH油氧化的因素为高温。文献2—4均提到因汽机本体或阀门温度超标,进而导致EH油质恶化的问题。文献5参照开口杯老化试验方案,研究了EH油在不同温度下老化24h后的部分指标情况,结果表明:EH油温度超过60℃后,其酸值明显增大、电阻率显著降低;超过120℃后,其电阻率就超出运行油标准,且开始产生油质及胶质。

河源电厂#2机组EH油箱设置有3只功率均为2.4KW的电加热器,工作电压为380V,3只加热器电源均来自一个接触器。3只加热器均为浸入式,其中2只布置在升压站侧的油箱壁上(EH 油循环泵进、出口也在该侧),另外1只布置在集控室侧的油箱壁上。当加热器运行时,电阻丝的热量通过加热器套管传递给EH油。由于加热器套管表面积小,如果加热器功率大或者EH油流动性差的话,与加热器套管表面接触的油就容易产生过热现象,EH油氧化和热裂解速度加快,从而在套管表面产生黑色碳化物。当油箱内有扰动(比如系统启停)时,黑色碳化物就会从电加热棒表面脱落,混入EH油,进而颗粒度超标。由于加热器运行时,再循环泵会自动联启,所以EH油的流动性应该不会差,至少靠近循环泵进出口的两根加热器附近的流动性不会差。

为此,电厂技术人员对加热器进行了测量,测量数据如下:1)测量接触器下口三组加热器相间电阻为,RAB=40Ω,RAC≈56Ω,RBC≈56Ω;2)断开一组加热器后测量另外两组相间电阻为,RAB=60Ω,RAC=60Ω,RBC=60Ω;被断开的那组加热器相间电阻为RAB=120Ω,RAC=120Ω,RBC=120Ω;3)重新恢复后三组加热器相间电阻为RAB=40Ω,RAC=40Ω,RBC=40Ω。经过计算可知::1)各组加热器设备本身没有问题;2)每组加热器由3根电阻为60Ω的电阻丝组成;3)被断开的那组加热器的C相与原供电回路存在虚接,即C相那根电阻丝未能正常运行;4)由于各组加热器中性点没有接线,故只有两相电阻丝运行的那根加热器功率P=380*380/(60+60)=1.2kW;5)重新接线后,各组加热器运行功率均为2.4kW。结果发现,靠近升压站的2只加热器功率与设计值一致,为2.4KW;靠近集控室侧的加热器,C相与供电回路存在虚接,即C相那根电阻丝不能正常运行,由于加热器中性点没有接线,所以该只加热器实际功率只有另外2只功率的一半——1.2KW。这也能解释为什么流动性相对好的2只加热器发生了碳化,而流动性相对差的加热器却正常。

3、处理措施

(1)清理整个EH油箱并更换系统内及外接滤油机的所有滤芯,加强机组运行期间滤油。

(2)将EH油箱3只加热器全部更换为功率为1.2KW的加热器,并修改加热器自动停运逻辑,由原来的55℃改为40℃停运,确保加热器不长时间运行。

(3)采纳哈汽自控中心的建议,严格控制加热器的投运,EH油需要加热时,尽量采用循环泵摩擦加热。

(4)加强油质管理,定期化验EH油。

4、结束语

对发电厂来说,EH油质是一项非常重要的指标,如不符合标准,将有可能导致伺服机构的堵塞,严重危及汽轮机的运行安全。虽然此次#2号机组EH油颗粒度超标的原因,主要是由于加热器功率设计太大,导致EH油局部过热碳化,但也说明浸入式直接加热器存在致命缺点。为此,建议设备制造厂家考虑新的加热方式,比如换热器加热或者油箱底部加热等。

参考文献

[1]DL/T571—2007,电厂用磷酸抗燃油运行维护导则[S].

[2]宋佛明.高压抗燃油劣化原因分析及控制措施[J].热力发电,2008(7):80-81.

[3]王笑微,赵平忠,王娟,唐金伟.某电厂2号机组抗燃油黑色颗粒物来源分析[J].中国电力,2014,47(5):32-34.

[4]王娟,李文兵,高建宏,李烨峰.乌海热电厂1号机组抗燃油颜色加深的原因分析及处理[J].热力发电,2008,37(8):76-81.

[5]靳江波,王笑微,蒋朦,刘晓莹.运行温度对磷酸酯抗燃油热氧化安定性的影响[J].热力发电,2017,46(3):77-81.

论文作者:余波

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/6/28

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