摘要：本文详细阐述了抗燃油在使用中遇到的问题及采取的对策，通过对酸值、水分、颗粒度、泡沫特性等指标的超标原因进行具体分析，从而根据具体情况采取加装旁路再生系统、加强油质监督、添加消泡剂等一系列措施来解决。着重介绍了抗燃油的油质异常后的运行维护管理措施，对抗燃油系統的检修、维护、运行、监督提出了建议。
关键词：抗燃油；再生；劣化
1.概述
随着汽轮发电机组功率的不断增大，汽轮机调速系统油压相应提高，为防止高压油泄漏酿成火灾，调速系统已广泛采用合成磷酸酯抗燃油。它具有较高的自燃点（大于530℃）可有效避免调节系统高压力油泄漏到蒸汽管道而导致火灾，但是它在运行中容易受到温度、水分、颗粒杂质的污染而发生劣化和变质，而现在使用的抗燃油大多数都是从国外进口，价格昂贵，如果进行更换会浪费大量人力和财力。这就需要我们做好抗燃油的监督维护，延长抗燃油的使用寿命，对机组安全稳定运行、提高设备运行的经济性、减少报废油品对环境的污染都具有重要意义。
2.抗燃油主要理化指标异常处理措施
2.1电阻率下降问题
2.1.1电阻率下降对调速系统的影响。电阻率是抗燃油一项重要的电化学性能控制指标，如果该项指标小于6×109Ω▪cm，就有可能引起调速部套的电化学腐蚀，尤其是在伺服阀内由于其流速及油流形态的变化，极易发生电化学腐蚀，进而导致伺服阀卡涩、内漏及油泵负载电流过大的问题。电阻率越低，电化学腐蚀就越严重。电化学腐蚀的结果是不得不频繁更换被腐蚀破坏的性能无法满足要求的部件。如果机组长期运行不能停机更换这些损坏的部件，就可能影响机组调节系统的性能。
2.1.2电阻率下降的原因。新油的电阻率一般都是达标的，然而当新油运行一段时间后就会劣化变质，产生酸性化合物和醌类化合物，如果采用了硅藻土等吸附再生设备，能控制油的酸值，但不能除去油中带颜色的醌类物质，随着醌类物质的不断累积，油的颜色会越来越深，油的电阻率也就越来越低，低到一定程度就会产生伺服阀的电化学腐蚀。
油中含有极性化合物如酸、水和醌类化合物，以及导电的金属粉末，都会增加油的导电度，降低油的电阻率。所以影响运行油电阻率降低的主要因素有：油质劣化变质、含水量增高和金属粉末的增加。
电阻率低导致伺服阀发生电化学腐蚀
温度对电阻率的影响 极性污染物对电阻率的影响
2.1.3提高电阻率的方法。外接带再生功能的抗燃油滤油机滤油可有效去除油中酸性物质和其它极性物质、水分及金属粉末，就能有效提高油的电阻率。
颗粒物产生“喷砂效应”
颗粒物产生“碾磨效应”
2.2颗粒度超标问题
2.2.1颗粒度超标对调速系统的影响。调速系统对抗燃油的颗粒度要求较高（≤SAE6级），如果颗粒度不合格，可能会引起调速系统电磁阀或伺服阀卡涩而发生严重的安全事故。
2.2.2颗粒度超标的原因。油中颗粒物分成两类，一类是硬质颗粒如金属屑、尘埃及金属氧化物等；另一类是软质颗粒如油泥、凝胶状物等。如果油中的硬质颗粒增加，说明油泵等转动部件存在磨损或金属部件被腐蚀；如果软质颗粒增加，说明油质劣化并产生了油泥。
2.2.3颗粒度超标的处理。硬质颗粒超标，应通过外置过滤系统过滤直至合格（注意应选用合适过滤精度的滤芯）；软质颗粒超标，应通过外接带吸附再生功能的滤油机滤油就可有效去除抗燃油中的油泥。
2.3酸値超标问题
2.3.1酸值超标对调速系统的影响。酸值是反映抗燃油劣化程度的一项化学指标，酸值应控制在0.15mgKOH/g的运行油指标以内。酸值升高说明抗燃油因劣化（氧化水解）而产生了酸性物质。高酸值的油对金属部件有腐蚀作用，由于调速系统均采用不锈钢材料，所以酸腐蚀不是主要问题，而主要问题是酸值升高，说明油中有劣化产物生成，这些劣化产物会不同程度的影响油的电阻率、颗粒度、泡沫特性和空气释放值等性能。
2.3.2酸值超标的原因。抗燃油和矿物油一样，在接触氧气和高温后都会发生氧化反应，产生酸性化合物。另外抗燃油比矿物油还多了一种化学反应，就是水解反应，抗燃油遇水后会发生水解，水解后会生成磷酸等酸性物质。氧化反应和水解反应的叠加使得抗燃油酸值升高的速度较矿物油要快，温度和水分是酸值升高的主要因素。
2.3.3控制酸值的方法。外接带再生功能的抗燃油滤油机滤油，并定期更换再生滤芯，就能有效控制酸值的升高。
2.4含水量超标问题
2.4.1水分对油质及调速系统的影响。抗燃油水分的控制指标为≤1000mg/L，含水量越低，越有利于油质的稳定。抗燃油含水量超标时，会发生水解，产生酸性物质。酸性物质又会加速水解反应的进行，使油质加速劣化变质、酸值开高、电阻率降低等问题。水分超标还会引起抗燃油乳化和起泡沫等问题。
2.4.2含水量超标的原因。运行抗燃油中的水分超标，是因为抗燃油三芳基磷酸酯的分子结构特性易于吸水，油中的水分主要来源于从油箱顶部呼吸口吸入的空气中的潮气。所以给呼吸口加装带干燥剂的呼吸器，并注意经常保持干燥剂干燥，就能有效控制油中水分的增长。
2.4.3去除油中水分的方法。目前在电厂抗燃油脱水应用较广的方法有两种，一种是真空滤油机脱水，另一种是吸水滤芯脱水。这两种方法都能很快将抗燃油中水分去除，以上两种方法相比，吸水滤芯脱水方式更简便、安全、经济。
2.5泡沫特性超标问题
2.5.1泡沫超标对调速系统的影响。泡沫超标，会使油箱内的泡沫过量累积，对机组的安全运行构成威胁。首先油中含气泡，会加速油的氧化劣化，在高压下气泡破裂会引起调速系统振动，气泡进入油泵会引起油泵的汽蚀现象，如果泡沫过多还可能影响油泵的正常工作，甚至会发生泡沫从油箱顶部呼吸口溢出现象。
2.5.2起泡沫的原因。新抗燃油中含有抗泡沫的成份，所以新油基本上不起泡沫。当抗燃油运行一段时间后，由于油质的逐渐劣化变质会消耗部分抗泡沫成份，使油中泡沫逐渐增多；有少数情况是由于抗燃油被污染（例如清洁油系统时使用的含发泡剂的清洁剂）造成泡沫超标。
2.5.3消除泡沫的方法。当运行油的泡沫超标不严重时，可向运行油中添加部分新油，新油中所含的抗泡沫成份分散到运行油中，使泡沫得以消除。当运行油的泡沫超标严重时，解决泡沫问题只有向油中添加消泡剂，可以在运行状态下添加，不影响机组的正常运行。
2.6油系统内产生凝胶物
2.6.1凝胶物对油系统的影响。有些机组的抗燃油运行一段时间后，在油箱的上部或吸油滤芯上会发现有少量淡黄或桔红色的膏状物质，称之为凝胶。这种凝胶会阻塞吸油滤网，同时这种凝胶在伺服阀内出现，会影响伺服阀的正常工作。
2.6.2产生凝胶物的原因。抗燃油运行一段时间后，就会发生劣化变质，产生酸性物质，如果系统采用硅藻土再生器，其中硅藻土中含有的钙、镁离子会与油劣化所产生的酸反应，产生大分子的钙盐和镁盐，其产物就是凝胶。
2.6.3系统内出现凝胶物的处理。第一种方法：停止使用硅藻土再生装置，改用极性吸附式再生装置进行油的旁路再生，这种再生器的再生介滤油效果较好，且不含Ca2+、Mg2+，不会产生凝胶，不需要更换抗燃油，只是在有停机机会时将油箱和滤网上的凝胶清理干净后，继续使用，这种现象会逐渐消失。第二种方法：更换成新油，再投用极性吸附式再生装置，系统不会再出现凝胶现象。
3.抗燃油再生技术对比
磷酸酯抗燃油再生技术经过多年的发展，基本形成了多种技术并存的局面。如再生技术与油液劣化因素不匹配，短期可能有较好的再生效果，但这种效果不可持续，而且会破坏油液的功能指标。
3.1主流技术介绍
（1）硅藻土吸附：物理吸附过程，无选择性，含有金属离子，会对油液造成污染；（2）湿式阴阳离子树脂：除酸过程中产生水；（3）复合树脂：吸附树脂，不产生水；（4）极性吸附：选择性吸附，吸附能力强，高效快速去除油中劣化物，可能对油中添加剂有影响；（5）改良纤维吸附：适合低速、小流量的油液，可以吸附杂质、胶质物和水。
3.2各再生技术综合对比
在磷酸酯抗燃油再生处理过程中，由于极性吸附剂具有超强的极性，油液中的某些具有一定极性的消泡剂等物质被吸附掉，从而导致油液泡沫特性超标。因此在使用过程中，应充分论证，选择与油液实际运行工况及劣化主因相匹配的再生技术。
4.结束语
抗燃油油质的好坏直接影响机组调节保安系统能否正常工作，因此控制汽轮机油的理化指标是不可缺少的项目和任务。及时化验分析，发现异常及时进行滤油、换滤芯或换油处理，提高油系统的品质，才能预防因油质不合格对机组造成的危害。
论文作者:王骞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
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