某熱電廠抗燃油電阻率異常分析及處理

饒龍欣

摘 要：本文中針對某熱電廠出現的濾油機投入后抗燃油電阻率異常進行了深入剖析，并采取了相關的措施，保證了抗燃油電阻率指標的合格，確保了機組的可靠運行。

關鍵詞：火力發電廠;抗燃油;電阻率;處理

隨著國民經濟的提升，對工業用電、用熱的需求提出了更高的要求，從原來“有”提高到了“有和穩”的要求，這對熱電廠各發電、供熱設備的穩定運行提出了更高的要求。在熱電廠中汽輪機是最重要的發電、供熱設備之一，其控制系統的可靠與否直接影響了其是否能夠連續穩定運行，抗燃油即是汽輪機控制系統的血液。因此，對抗燃油質指標的日常分析、控制、處理有著重要的作用。

1 設備狀況

我電廠為由哈爾濱汽輪機廠生產的1×55MW高壓兩抽一背式汽輪機，型號為CB55/30-8.83/1.8/0.981。汽輪機調節保安系統采用數字電液系統，控制部分為高壓抗燃油系統，所用介質為磷酸脂抗燃油，品牌為美國阿克蘇。整套機組于2019年改造后投入運行。

2 問題的提出

因機組在設計時其抗燃油系統未配置有在線濾油系統，投入運行后即存在電阻率過低的現象，最低為4.8×109Ω.cm后采用外置式離子交換濾油機處理后電阻率提高至最高17.9×109Ω.cm。

2019年10月，公司重新購置新的濾油機（除酸、提高電阻率、除顆粒度、除水功能）接入運行后，發現電阻率不但不升，反而下降，且水分呈迅速上升的趨勢，但其余指標均無異常?；灲Y果如表1

3 電阻率降低的原因及排查處理

3.1指標降低的影響因素

3.1.1新油或補充油的指標過低

新購買的抗燃油出廠檢測不嚴以及運輸過程中受到外界環境影響或污染導致油質劣化、電阻率偏低，而在加入抗燃油系統前未再次檢測或進行混油試驗即加入其中，運行后受溫度升高、油品的自然老化以及其它因素的影響，在短時間內會使系統內的抗燃油電阻率迅速下降。

3.1.2運行油溫影響

抗燃油在運行中各油管無法避免的經過溫度較高的區域受到炙烤升溫;同時，抗燃油在高壓狀態下流動會迅速升溫。磷酸酯抗燃油的特性是隨著溫度的升高，電導率升高、電阻率下降，且溫度升得越高呈現的變化會更為明顯。當電阻率下降至一定值時，將會對抗燃油系統的管道和金屬部分產生電化學腐蝕現象，并隨著電化學腐蝕的持續，湍流中的金屬離子增加，電阻率將進一步降低加劇了油質的劣化，直至無法維持設備運行導致停機。

3.1.3油質受到污染劣化變質

油系統中存在極性物質或受到其它污染。如油品酸值增大發生降解、油箱密封不嚴與大氣直接接觸進入灰塵、設備運行中不可避免因金屬部件活動磨損產生的碎屑、檢修安裝過程中未清理干凈遺留不明物體等。以上物質均為酸性或非酸性的極性化合物，隨著設備運行時間的持續，以上物質積累逐步增加，將導致油液中電阻率指標持續下降。

3.1.4水分的影響

因磷酸酯抗燃油對水分的吸附效果極強，一旦發生水解，其中的產物（酸性物質）又進一步加速水解，導致油品迅速劣化，使電阻率降低。水分上升的主要原因有以下幾點：

（1）油系統與大氣接觸或是空氣過濾器失效，導致大氣中的水分進入到油液中。

（2）抗燃油在過濾過程中，因化學反應產生了水分，且又無法進行分離排出，造成了磷酸酯抗燃油的水分上升。

（3）冷油器水側壓力高于油側壓力且發生泄漏導致冷卻水進入抗燃油中造成水分上升。

3.1.5其它影響

（1）油箱中的磁棒失效，該磁棒主要作用是吸附抗燃油系統運行中產生的金屬磨損而剝離的金屬離子，確保金屬離子不繼續在油中循環而加劇磨損和降低電阻率。

（2）旁路再生裝置失效，其濾芯中存在部分金屬離子，隨著運行時間的增加，濾芯發生老化現象，金屬離子析出進入到油中，不但無法改變電阻率，反而會導致電阻率的下降及油中顆粒度增加。

（3）油箱加熱棒異常投入導致油溫局部上升，導致碳化，污染油質。

3.2過程排查、解決方法及防范措施

3.2.1通過對新油和補充油歷史化驗數據和重新化驗數據，新油的補充油各項指標均在行業標準范圍，滿足使用要求，該項可以排除。

3.2.2對抗燃油溫進行了重點排查，對油溫測點和油箱各部位進行了二次檢查、檢測，抗燃油溫均在50℃以下，滿足使用要求。

3.2.3對油中顆粒度進行檢測，達到5級以內;對空氣濾清器進行檢查，內部吸附材料無異常，仍在正常運行，本項懷疑可排除。

3.2.4對油箱內部磁棒和電加熱棒進行檢查，發現磁棒未吸附有金屬顆粒，電加熱棒在未通電狀態，基本可排除。將旁路再生系統退出后運行2-3天，電阻率指標仍無法上升，且各過濾濾芯運行正常，也基本可排除再生系統異常影響。

3.2.5通過對水分指標進行分析，發現電阻率隨著水分的上升而下降，呈現反比的趨勢。進一步對水分產生的原因進行排查，發現自公司采購的新濾油機投入后水分即呈上升狀態，最高上升至3300mg/L。

經咨詢濾油機廠家及檢測分析機構，EH濾油機在使用樹脂濾芯進行交換中會產生大量的水分，進一步影響油中電阻率的下降，而該型濾油機本身自帶的除水濾水僅能除去微量的水分，無法將交換過程中產生的大量水分全部吸附，且濾芯吸附水分飽滿就失去了吸附功能。原抗燃油濾油機運行時未發生水分大幅上升的原因是因該臺濾油機使用時間長，其樹脂濾芯交換能力下降，產生水分較少，對提高電阻率有一定的作用，而油中電阻率不會長期連續下降，所以可以仍可提高電阻率且水分不會上升。

通常抗燃油系統中的濾油機設備除配置電阻率、酸值、顆粒度等功能的處理設備外，還需要配置真空式或聚結式的處理水分濾油設備，否則除了系統中本身產生的微量水分外，在提高電阻率和控制酸值的過程中均會產生較多的水分，將對油質造成極大的影響。

3.2.6最終排查出水分上升的原因和對電阻率的影響因素，采取增設一臺真空濾油機的方式，與原有的除顆粒、除酸、提高電阻率設備串聯運行，在控制以上指標的同時將系統內產生的水分進行處理，確保各個指標均的合格范圍內。采取措施后，24小時內，油中水分由2850mg/L下降至800mg/L，電阻率由原來的8.9×109Ω.cm上升至12.5×109Ω.cm，其余各主要指標均達到運行油的標準。

4 結語

（1）本次抗燃油電阻率超標的主要原因是油在運行中因過濾設備在對油進行過濾交換的過程中產生的水分未進行處理，抗燃油受到水分的影響，造成油質劣化變質，導致電阻率下降。

（2）在實際運行中，對提高電阻率使用的過濾設備投入使用前，要充分考慮設備運行帶來的衍生變化，同步解決樹脂濾芯的交換過程中生水的問題，否則無法達到既定的要求，還會造成油質的劣化。

參考文獻：

[1]王娟、劉曉瑩、李燁峰.抗燃油體積電阻率超標的原因分析及處理.《熱力發電》.2012（11）.