国产进口300MW机组抗燃油劣化原因分析及预防

序

随着电力工业的快速发展，越来越多的大容量、高参数机组投入建设。为了保证机组的安全运行，调节系统的控制液采用抗燃油。因为抗燃油的运行直接关系到机组的安全，所以需要加强监管和关注。

嵩屿电厂1和2号机组是上海汽轮机厂采用西屋公司技术制造的进口国产机组(N30016.7/538/538)。汽轮机调速系统采用美国西屋公司生产的DEHⅱ数字式电液调节器，使用美国AKZO EH油。油系统油压正常控制值为12.41 MPa ~ 14.48 MPa。1机组6月1995+2月并网发电，9月1996投入商业运行；2号机组于1996年2月并网发电，于1997年7月投入商业运行。运行一段时间后，EH油质的恶化已危及机组，尤其是2号机组的安全经济运行。因此，根据机组特点，对EH油劣化原因进行了分析和研究。

1机组抗燃油的运行与维护

1.1高压EH油系统

高压EH油系统由供油装置、防燃油再生装置和油管组件组成。供油装置提供控制部分所需的油和压力，同时保持油的完好。其主要部件有:油箱、油泵、油压控制块、蓄能器、油冷却器和再生装置。

1.2运行中的问题

2号机组1996 1997并网发电。1997年2月发现EH油粒度不合格，过滤后合格。5月份发现含水量超标，颗粒度增大，之后调节阀多次波动。之后由于EH油变质严重，形成乳化液，经常造成油泵滤网压差高，导致系统油压从14.2MPa下降到13.2MPa，危及汽轮机安全运行。对EH油进行了停机处理，但随后油系统中EH油水分经常超标，酸值随硅藻土运行而波动，最高达到0.532 mg/g，1998年2月，由于2号机组4号高压调节阀卡涩，申请将机组负荷限制在280MW，尽量避峰。

1.3维修监督

在机组投入运行前，系统可根据制造商的要求进行冲洗准备。向系统中添加EH油后，可以冲洗系统并确定系统的清洁度，直到系统恢复正常运行。抗燃油的测试周期:从启动到第1个月，每周一次；第一年每月一次。重要的测试项目有:氯含量(最大值

2抗燃油变质的原因及预防措施

嵩屿电厂2号机组EH油质恶化的原因很多，经研究认为主要有以下几个方面。

2.1 EH油系统设计缺点

(1)高温促进EH油老化。油动机直接挂在主阀座的调门上，没有冷却装置。在测试EH油系统部件的表面温度后，发现了许多热点。EH油的正常工作温度应低于65℃。虽然回油温度为45℃ ~ 60℃，但抗燃油的实际接触温度远高于其抗劣化温度。

(2)O型橡胶密封圈耐高温性能差。机油发动机中的氟化橡胶O型密封圈由于长期暴露在高温下而变脆。调门在动作过程中磨损断裂，如“炭黑”小颗粒堵塞油动机，堵塞伺服阀，调门抖动或无法调整，或有泄漏。对更换后的O形圈进行测试表明，当O形圈温度低于250℃时，其物理性能变化不大。当温度上升到260℃时，O型圈的硬度开始发生变化，锋利的螺丝刀很容易破坏其表面。当温度达到290℃时，O型圈很容易破裂。加热过程中最高温度控制在310℃时，氟化橡胶在EH油中慢慢溶解，使EH油变成深棕色，粘度增加，油质变差。因此，应考虑选择耐温性更高、适用于EH油系统的密封圈。

(3)EH油油箱太小，回油速度太快。油箱只有725升，泵的输出是38L/min。循环率明显过高，容易造成EH油变质。所以可以考虑把油箱换大一点。另一方面，加油速度过快，冲量大，容易形成泡沫，导致含气量高，加速老化。所以可以考虑增加油箱内的隔板，增加回油口与出油口的距离，有利于消泡和释放空气。

2.2设备安装，尤其是保温，有问题。

EH油系统管道在汽轮机大缸内，通风不良，离缸壁和蒸汽管道太近。与1和2相比，2保温性差，但该包的没包。对比2号和1号EH油组分温度，发现2号高压调速阀油马达表面平均温度为191.4℃，比1号高86.4℃。2号机组高压调速阀接头平均温度为229℃，比1+65438.7℃高出60.3℃。2号机组高压调速阀附属平均油管为241℃，比1号机组高121℃。显然，2号机组EH油的热辐射比1号机组强得多，所以2号机组EH油的劣化非常严重。

2.3运营和维护不足

2.3.1旁路再生装置投运不合理。

EH油再生装置进油阀在运行中未能全开有两个原因:

一是两台机组投运后，电厂考虑EH油再生装置全开可能造成系统失压。因此，再生装置没有完全打开。其实这种考虑是片面的。原因是旁路再生系统的入口管路连接到由高压管节流的管路上，这个节流的管路使大约3.8L/min的油流过过滤器组件并送回油箱。后来，当试图完全打开旁路再生入口压力阀时，系统压力没有降低。

其次，硅藻土过滤机的筒压往往控制在厂家现场规定的压差，不允许再生装置全开。现场监督曾发现，当压差较低时(0.1MPa)，硅藻土过滤机筒体温度几乎没有上升。硅藻土过滤器拆开后发现后半部分还是干的，也就是EH油不流了。很明显，EH油再生装置不见了。

从以上分析可以看出，在机组运行中，EH油再生旁路装置应同步投入运行，进油阀应尽可能全开，以便及时排空过滤器。另外需要注意的是，如果再生吸附剂的允许压差为0.30MPa，那么滤芯的失效要根据酸值变化是否超标来判断。

2.3.2油箱电加热失控。

1998年3月，EH油需要加热维护，但加热器投运后忘记关闭，导致EH油温达到100℃。加热器应增加温度控制装置，以确保油箱温度不超过60℃。

2.3.3硅藻土的更换工艺不合理。新的硅藻土滤芯在投入使用前，应先烘干，然后浸泡在合格的油中，短时间浸泡后再放入滤筒中。这样硅藻土就能充分吸收EH油系统中的水分，使其在运行中少排气投入正常运行。

2.4环境温度影响油的质量。

在中国南方，尤其是雨季，空气湿度比较大，经常达到85以上。对2号机组EH油的水分和酸值进行了跟踪分析，结果见表1。

当硅藻土接近失效或未调整时，由于空气湿度大，厂房内昼夜温差大，水会通过呼吸器侵入油箱，使水量逐渐增加。另外，由于EH油的密度比水的密度高1.13g/cm3(20℃)，进入油箱的水很难排出，加速了油的变质，酸值逐渐升高。因此，需要经常更换呼吸过滤器中的干燥剂硅胶(氧化铝)或选择更有效的防潮填充物。

2.5所用进口燃料油的抗氧化性不理想。

嵩屿电厂发现，上海汽轮机厂配制的进口抗燃油在良好工况下仍可使用，但当工况恶劣时，其抗氧化性下降，油质变化非常明显。比如1机组运行半年后，油的酸值从0.003mg/g上升到0.026mg/g，变化不明显。但2号机组运行半年后，酸值从0.050mg/g上升到0.45mg/g，酸值上升明显。

因此，对于运行环境较差的机组，在一时半会儿无法更换的情况下，应考虑抗氧化性能较好的EH油。国产抗燃油抗氧化性好，价格低，可以考虑替代使用。

3结论

抗燃油变质的原因很多，其中再生装置能否很好的使用是重要的一个方面。此外，运行环境温度过高、含水量高、抗燃油的抗氧化性都可能导致抗燃油变质。只要针对存在的问题积极寻求预防措施，抗燃油就能在大机组运行中用好。

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