某电厂抗燃油泡沫特性超标原因分析及处理措施

某电厂抗燃油泡沫特性超标原因分析及处理措施

(山西漳泽电力塔山发电公司山西大同037000)

摘要:针对某电厂#4机组抗燃油油质试验中发现的抗燃油泡沫特性超标问题进行原因分析,确定解决方案,并对实施添加消泡剂的试验前准备情况、试验过程、添加时注意事项以及实施添加后的应用情况,进行总结,确保机组安全、稳定、可靠运行。

关键词:抗燃油消泡剂检测结果泡沫特性

某电厂两台2×300MW的国产机组于2005年投产,汽轮机调节系统使用阿克苏诺贝尔生产的EHC抗燃油。2015年2月试验过程中发现抗燃油泡沫特性超标,为找出泡沫特性超标的主要原因,进行了大量的调查和试验研究,整理出造成异常的原因,筛选出解决的方案,最终消除了抗燃油泡沫特性异常的现象。目前,两台机抗燃油各项油质控制指标均符合运行油使用标准。

1.抗燃油泡沫特性超标的机理、危害和原因分析

1.1抗燃油泡沫特性超标的危害。

磷酸酯抗燃油的空气饱和度和矿物油基本一致,但磷酸酯的空气释放速度是矿物油的1/2至1/3,若抗燃油被污染,则泡沫特性就会恶化,造成油压波动,使调速系统不稳定,同时油压升高时,导致系统不稳定,引起振动,因此运行抗燃油泡沫特性超标,直接威胁机组安全稳定运行。

1.2抗燃油泡沫特性超标机理

1.2.1腐蚀产生的金属皂化物起泡:补油前腐蚀产生的金属皂化物均匀分散于抗燃油中,不易形成泡沫。当有新的抗燃油补入时,腐蚀产物在抗燃油中的溶解度达到过饱和形成油泥析出,使抗燃油的泡沫破灭速度小于生长速度,造成抗燃油泡沫特性超标,油箱油位下降,影响安全运行。

1.2.2油中泡沫特性的变化同时也受抗燃油表面活性的影响:

1)与油接触的某些材料和介质的化学成分溶入油中。

2)油中误入少量矿物油。

3)管道腐蚀产生的劣化产物

4)外来表面活性剂的污染。如:检修中表面活性剂的运用。

1.3抗燃油泡沫超标原因分析:

泡沫主要由污染或抗燃油降解产生,它能导致较慢液压反应和输送泵或阀门损坏。常见泡沫特性超标的原因以及处理方见表一。

2、该电厂抗燃油系统、异常以及处理方案的确定

2.1抗燃油系统概述

高压抗燃油是一套独立的抗燃油系统,其供油系统是一个全封闭定压系统,它提供控制部分所需要的全部动力油。抗燃油压最高达17Mpa,一般为15MPa左右,抗燃油从油箱经两台油泵(其中一台备用)送出后,在高压油管路上经过过滤器、溢流阀和蓄能器,分别进入到高压油动机的电液转换器以及中压油动机的电液转换器,通过电液转换再到油动机,实现主汽门和调门的开关,回油回到高压抗燃油箱。

2.1.1抗燃油投运后的运行状况

#4机抗燃油自2005年投产运行,由于其操作严谨,运行正常,其性能指标一直比较稳定,符合国标使用要求。期间进行过A修1次,C级检修2次,D级检修6次,临修4次。

2.1.2异常的发现及跟踪

2015年2月进行#4机抗燃油油质全分析中,发现单纯性泡沫特性超标。其余性能指标均正常,符合国标使用要求。

(1)依据DL/T571-2007《电厂用磷酸酯抗燃油运行与维护导则》:#4机抗燃油的泡沫特性的检测结果不符合标准要求。

(2)对抗燃油样品用2%吸附剂再生处理后,泡沫特性达到了标准要求,用4%的吸剂再生处理后,泡沫特性的检测结果与2%吸附剂再生处理后相比,不再继续减小。

(3)对抗燃油样品中添加消泡剂后,其泡沫特性的检测结果为0,表明消泡剂对#4机抗燃油在试验室的添加效果很好。

2.3.2#4抗燃油泡沫异常原因分析:

(1)#4机抗燃油持续运行达10年之久,油品不可避免存在劣化产物,对抗燃油进行2%吸附剂再生处理后,#4机抗燃油泡沫特性前24℃的倾向性由350mL下降到60mL,表明#4机抗燃油泡沫特性不合格部分原因是由抗燃油劣化变质产生的劣化产物引起。

(2)#4机抗燃油持续运行10年,油品中的抗泡沫特性添加剂在运行中由于高温、污染、排污等原因逐步损耗,小试中通过2%吸附剂再生处理可除去全部的导致泡沫特性变差的劣化产物。再生处理除去抗燃油的劣化产物后,抗燃油的泡沫特性不能达到0,添加消泡剂后,泡沫特性的检测结果为0,表明泡沫特性超标的部分原因是由消泡剂缺失造成的。

(3)多次系统检修清理,可能存在表面活性剂残存累积,造成油品污染。

(4)补加新油前未进行新油、运行油质量监测,未进行等比例混油试验,也是造成泡沫特性超标的一个原因。

2.3.3抗燃油泡沫异常处理措施:

根据西安热工研究所的建议和陕西某电厂的调研结果及现场处理的经济性,该电厂决定添加适量KXP-1消泡剂,使该抗燃油的泡沫特性达到要求。

2.3.3.1消泡剂简介:

KXP-1消泡剂是西安热工研究院有限公司专门为电厂汽轮机调速系统用抗燃油的消泡而研制的非硅类的高效复合添加剂。传统润滑油和液压油使用的硅类消泡剂用于磷酸酯抗燃油中,延长油中夹带空气释放出来的时间,不利于汽轮机调速系统的安全运行,而KXP-1消泡剂由于采用了非硅类活性成分,其消泡速度和效果优于硅类消泡剂,适合于在运行抗燃油中添加。

3.3泡沫特性指标跟踪

2015年6月28日在#4机抗燃油箱添加西安热工所配置的约1500mlKXP-1消泡剂,加入消泡剂后进行持续跟踪。

4.结论

4.1加强对抗燃油的运行、维护及相关设备的管理:

(1)尽可能减少腐蚀产生的皂化产物。

(2)补加新油前,特别是补加油量较多时,进行小型试验后,再进行补加。

(3)严格按抗燃油维护使用导则选择密封衬垫材质。

(4)严禁矿物油误入系统。

(5)检修或清洗系统禁用氯含量大于1mg/l的表面活性剂。

(6)严格执行抗燃油运行要求,禁超温、超压运行。

(7)定期开启旁路再生装置,除去运行油老化产生的酸性物质、油泥、水分等,防止油品老化。

(8)加强油品监督,督促定期更换再生滤芯和吸附剂,确保油品品质。

4.2根据情况加适量消泡剂,考虑长期运行,应进行抗燃油的更换。针对抗燃油单纯泡沫特性增大异常现象,可根据现场油品运行的具体状况、运行年限、补加油品情况、检修情况、再生处理等综合分析判断造成异常原因,同时辅以小型试验确认判断结果和处理措施。消泡剂的使用量根据小型试验结果引导现场消泡剂的添加,该措施可以有效解决抗燃油泡沫特性超标问题,短期解决油品异常情况,但长期运行应进行油品更换。

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