機組啟機后抗燃油發黑的原因分析及探討

秦 佳，白文廣，胡耀斌，孫曉東

(1.華電寧夏靈武發電有限公司，寧夏 靈武 751400；2.寧夏東部熱電股份有限公司，寧夏 銀川750000；3.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710032)

0 引言

抗燃油系統主要作用是為主汽輪機、給水泵小汽輪機及高壓保安系統提供安全穩定的動力用油和控制用油，完成閥門驅動及快速遮斷汽輪機等功能?？谷加偷挠唾|好壞直接影響機組的運行安全和抗燃油的使用壽命。某電廠多次發現啟機前油質正常，啟機后約一周抗燃油顏色變黑、不透明，并且油中含有油泥。采用選擇性強極性硅鋁吸附劑對運行油進行脫色、除油泥再生。該廠抗燃油經再生處理后，在機組連續運行期間可以保證油質正常。

1 油質劣化原因分析

1.1 油質分析

對油樣幾項重要指標進行分析測試，試驗結果如表1所示，油樣外觀如圖1所示，油泥析出試驗結果如圖2所示。

由試驗結果可以看出，該機組抗燃油酸值、電阻率指標均符合標準要求，但顏色為黑色、不透明，油中含有較多油泥。

1.2 原因分析

抗燃油的主要成分為三芳基磷酸酯，在高溫的環境中容易發生氧化劣化，產生大量有色物質，使顏色變深，甚至碳化。

抗燃油系統的局部過熱是致使油品老化的原因之一，更是抗燃油短時間發生顏色變深，產生油泥的主要原因。因此，通過油樣分析可判斷，油系統存在過熱問題，運行油因高溫發生劣化。

為了解決目前問題，需要對抗燃油系統進行分析排查，找出系統局部過熱點。

表1 抗燃油油質分析試驗結果

1.2.1 油箱加熱器勘查

某些電廠曾出現過油箱加熱器局部過熱，引發油質急劇劣化從而造成顏色變深、油質老化的問題。因此，對該機組抗燃油油站加熱系統進行勘查。

經勘查，該廠抗燃油油站加熱為加熱泵加熱，原理是通過油泵對油進行做功，產生的熱量使油溫上升，避免局部過熱問題。因此，可排除油站加熱器過熱這一因素。

1.2.2 抗燃油系統管路勘查

某些電廠曾出現過抗燃油系統管路與蒸汽管道位置非常接近，管道保溫未做好，使抗燃油系統管路局部過熱，引發油質發生急劇劣化從而造成顏色變深、油質老化的問題。因此，需對該機組抗燃油系統管路進行勘查。

經現場勘查，發現抗燃油系統管路有1處與蒸汽管道接近，電廠技術人員此前已發現該點問題，并已進行整改，整改后對管路溫度進行監控測量，無超溫現象。

管路其他位置均不受蒸汽管道影響，因此，可排除管路存在過熱點這一因素。

1.2.3 油動機位置勘查

大部分油動機均接近汽機本體高溫區，若保溫出現問題極易使油動機發生過熱，引發油質發生急劇劣化從而造成顏色變深、油質劣化的問題。因此，對該機組油動機部分進行勘查。

經現場勘查，發現其中1臺油動機深入機組保溫層，打開保溫層外側，對油動機進行測溫，溫度達96 ℃，若該處油流不暢足以使抗燃油發生嚴重劣化，造成顏色變深、產生油泥。并且油動機結構復雜，油動機內側靠近機組高溫區的部分溫度雖無法測量，但可以推測出溫度會更高。因此，可以判斷該機組油質變黑、不透明，產生油泥的問題是該區域超溫引起的。

1.2.4 綜合分析

油動機與機組高溫區距離較近并且溫度高，在機組運行過程中油動機中的抗燃油置換量非常小，基本可以看作是不流動的，這就造成這一部分油長期處于高溫狀態，發生氧化劣化，使油質發黑、產生油泥和積碳。

但由于油動機中抗燃油置換量小，劣化發黑的抗燃油基本不參與循環，對循環中的油質產生不了明顯影響，因此，在機組正常運行過程中沒有發現抗燃油已嚴重劣化。

在機組停機過程中，油動機上腔的抗燃油不會回到油箱，因此，在停機后也不會發現抗燃油已嚴重劣化。

機組有10個汽門，在機組啟機時汽門動作較大，使油動機殘留的嚴重劣化的殘油全部回流進入油系統，這些油動機的殘油同時回到系統，造成運行油污染。而且劣化產物還會對運行油起催化劣化作用，因此，一直到機組啟機后才發現油質嚴重劣化變黑。

2 油質恢復處理

該廠發現抗燃油發黑、不透明、含有油泥后，使用選擇性強極性硅鋁吸附劑抗燃油再生凈化裝置對運行油進行在線處理，處理后油質主要指標如表2所示。

表2 處理后抗燃油油質分析試驗結果

由處理后油質的檢驗結果可以看出，該機組抗燃油顏色、油泥問題均得以解決，并且油質得到全面恢復。

3 問題解決方法探討

3.1 油動機位置降溫

經分析，該機組啟機后發現抗燃油顏色發黑、不透明，油中含有油泥的問題，其根本原因在于油動機位置存在局部過熱，使油發生嚴重氧化劣化。

因此，降低油動機運行溫度是解決該問題的根本方法。若機組具備改造條件，可對油動機進行冷卻系統技術改造，降低油動機整體運行溫度，即可避免抗燃油因局部過熱發生嚴重氧化劣化再次發生。

3.2 啟機前徹底恢復油質

如機組不具備對油動機進行冷卻系統技術改造，則可以在停機時對汽門進行“打閘”操作，使油動機中不參與循環的已嚴重劣化的抗燃油置換出來，使之回到抗燃油油站，再經選擇性強極性硅鋁吸附劑抗燃油再生凈化裝置及時處理，恢復油質，保證機組啟機后油質水平，并且可避免劣化產物對運行油的催化劣化，可保證機組運行安全，延長運行油使用壽命。

4 結論

機組多次在啟機后發現抗燃油變黑、不透明，油中有油泥，經分析其根本原因是油動機位置存在局部過熱。在停機時對汽門進行“打閘”操作，再對油站抗燃油進行再生處理可解決該問題；若能對油動機局部過熱部分進行冷卻系統技術改造，并采用再生技術對運行油進行日常維護，可從根本上解決此問題。