抗燃油油質要求與運行維護

摘 要：通過對汽輪機組抗燃油油質變差、劣化后對調節系統造成的影響進行分析，對電廠油凈化設備和抗燃油的日常維護進行闡述，保證汽輪發電機組調節保護系統安全、穩定運行。

關鍵詞：汽輪機發電機；抗燃油；酸值；顆粒度；油凈化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.010

近年來， 汽輪機發電機組普遍采用抗燃油（三芳基磷酸酯）為汽輪機數字電液調節系統（Digital Electro-Hydraulic Control System，簡稱DEH ）提供參數合格的用油。調節系統根據運行工況及時地調節汽輪機功率，滿足外界負荷的變化需要，機組出現異常時自動改變運行工況，直至停機，防止事故擴大。

抗燃油在運行過程中受到高溫、氧化、進水、雜質、金屬催化等因素產生變化，其理化性能指標超出界限值，會引起液壓控制設備卡澀、腐蝕、油壓波動等故障，影響機組穩定運行。因此，抗燃油油質的重要性不容忽視，必須做好保養。

根據抗燃油的特性，為了保證EH油質合格，通常采用沉淀分離、過濾、磁性、離心、聚結和吸附等方法對油液進行凈化處理，去除油液中的污染物，保持必要的清潔度。

EH油系統中安裝濾網、過濾器、再生裝置和磁性過濾器等設備改善油質，提高油液的清潔度、降低油液的含水量和酸值。

1 濾網

油液中的灰塵、銹和金屬屑，或油液分解產生物，由于催化效應，會促進油液氧化和引起侵蝕，使油泵和軸承劃傷損壞，導致控制機構失常。因此，在設備入口設置濾網，由于系統壓力較高，管道中多采用金屬濾網濾除油質中的雜質，一般在高壓油泵吸入口和油動機進口安裝金屬濾網，濾網在每次大修時進行清理、檢查。

2 過濾器

油液中的固體微粒，如灰塵、金屬屑等進入系統，引起液壓執行機構故障，影響調節保護系統安全運行。對使用伺服閥的液壓系統來說，如不除去固體污染物，伺服閥會磨損或卡澀，使系統的靈敏度降低，油液的電阻也會降低、酸度會增高，導致伺服閥腐蝕。

過濾器分為精密濾器和磁性過濾器。

精密過濾器內裝有波紋纖維濾芯，過濾精度為5微米，可以濾除油液中顆粒物、內部生成污染物、外界侵入污染物和維修中的污染物。在過濾器前后安裝壓差開關，當濾網堵塞時壓差開關報警，切換至備用管路，在線更換濾芯。

磁性過濾器安裝在油箱或油管路上，過濾器材質為永久磁鋼，用以吸附回油中的金屬微粒和粉末，在每次大修期間清理磁性濾棒。

3 再生裝置

抗燃油在常溫下氧化速度很慢，但長期處于高溫運行，容易引起氧化，使酸值升高，產生沉淀、起泡等問題。油再生裝置是保證油質合格必不可少的部分，因此抗燃油系統裝有凈化裝置進行連續再生，當油液的清潔度、含水量和酸值不符合要求時，應啟用再生裝置，改善油質。

再生裝置設置在旁路管線，管線上安裝兩個過濾器，過濾器內有兩種不同的濾芯，一種為硅藻土濾芯，硅藻土是一種堿性物質，可以調節抗燃油的理化特性，去除水分，降低酸性分解物，使抗燃油保持低酸值。并能去掉含氯的物質使氯含量符合要求。

另一種為波紋纖維濾芯，用來過濾抗燃油中的微小顆粒物（顆粒度≤NAS 5級），防止細顆粒擴散到整個系統，當濾芯污染程度達到設計值時，壓差指示器發出報警信號，更換濾芯。

4 油凈化裝置

油精處理系統由凈化油泵、過濾器等組成。大修后對油箱內抗燃油進行循環過濾、凈化，也可以凈化注入的新油，使顆粒度達到指標。

5 空氣呼吸干燥器

空氣干燥器用來干燥進入油箱的空氣，空氣經過干燥器中的活性鋁濾網，空氣中的水分會被吸收。干燥器上有一個指示活性鋁狀態的窗口，通過觀察窗口顏色，知道活性鋁的狀態，根據情況及時更換活性鋁濾網，保證干燥空氣、去除水分的效果。

系統運行期間可以通過一系列措施維持抗燃油的品質，在系統停運或大修期間同樣要做好維護措施來保證抗燃油的品質。首先，加強大修后油管路和設備的清潔，回裝前對油管路進行吹掃，徹底清除雜物，擦拭管道和設備時不能選用產生布屑、纖維屑或其它碎屑的材料，切斷的管子用銼刀去除毛刺，防止金屬屑和毛刺進入管道。其次，領回的新油不能直接加入系統，經過濾后化驗合格才能使用，加油前保證管道、過濾器、臨時加油軟管和注油口的清潔。另外，系統所使用的密封墊片材料為氟橡膠或能長期耐抗燃油的材質，使用無水酒精或丙酮作為清洗劑，禁止使用含氯溶劑清洗系統設備零部件。

監測抗燃油溫度，防止油溫升高加速油品老化。抗燃油處于汽輪機高、低壓缸附件，高溫、高壓蒸汽的高溫環境會增加抗燃油氧化加速，氧化會引起抗燃油酸度增加，產生凝膠狀沉淀和固體沉淀，造成伺服閥粘結或卡澀，對關鍵元件如泵、閥等產生腐蝕。

抗燃油中水分的存在，如冷油器漏水，油箱內冷凝水等，會促使油品氧化變質，水分過大促使磷酸酯水解，產生酸性物質，使酸值升高，加速對金屬的腐蝕，銹蝕設備，使油品產生沉渣，堵塞油路。

油中含水量過高時危害很大，可采用真空脫水裝置對抗燃油旁路進行脫水。其原理是采用物質轉移和真空去水原理獲得較高的去水率，油液自上往下流過真空塔內的分散材料，增加油液的單位表面積，并通過保持真空塔中真空度，去除游離水和溶解水。

分離過濾器脫水原理是在濾油機濾筒內安裝分離濾芯，分離濾芯通常與聚結濾芯聯合使用。包含水分的油進入聚結濾芯，細小的水滴聚合在聚結濾芯上，快速形成一層聚合的水膜。分離濾芯由特殊的憎水材料制成，在油液通過分離濾芯時，水珠被擋在濾芯外面。油液通過聚結濾芯后進入分離濾芯，由于重力作用，油液中較大的水珠在重力作用下沉降到濾筒底部，但仍有尺寸較小的水珠在慣性作用下隨同油液向上至分離濾芯，擋在濾芯外的水珠經積聚，尺寸逐漸增大，最后因重力原因沉降到濾筒下排除。經分離濾芯過濾后，可去除油液中的溶解水和游離水，過濾后總水含量低于100PPM或更低。

采用新型處理技術，由于硅藻土化學成分不穩定，對含酸值或水分過大的油液處理能力有限，目前抗燃油除酸處理技術采用離子交換樹脂，通過吸附作用吸收酸性物質，而不是中和作用處理酸性物質，處理過程中不會產生水分，因此不需要真空脫水，其處理酸的能力是硅藻土的7倍 。離子交換樹脂可以處理高酸度的抗燃油，并保持酸值水平小于 0.08，提高抗燃油的電阻率，避免產生電化學腐蝕，并且在除酸過程中不會產生凝膠狀的磷酸金屬鹽，優化了抗燃油品質，延長了使用壽命，徹底消除對伺服閥產生的影響。

加強化學監督，油樣化驗員定期對抗燃油進行油質化驗，取樣分析包括外觀、水分、顆粒度。每三個月分析一次抗燃油運動粘度、密度、酸值和閃點，并依據要求分析抗燃油含量、電阻率、氯離子等，提交化驗報告，標明有關顆粒度數據及清潔度等級的結論意見，運行部門根據化驗結論判定抗燃油是否合格，防止油中帶水或雜物造成調節部套卡澀和腐蝕。如果油質不達標，應及時投運相關設備，加強油質監測，提高抗燃油的品質。

抗燃油品質直接影響液壓執行機構的運行，為保證機組安全、穩定運行，必須時刻保持抗燃油的運行維護工作，確保提供合格、高品質的用油。日常中應加強監測、控制污染、定期化驗檢測，防止油品變質、劣化對設備造成損害，威脅機組穩定運行。

參考文獻：

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作者簡介：聶衛超（1983-），男，河南平頂山人，本科，助理工程師，主要從事：汽輪機調速系統檢修。