论汽轮机磷酸酯抗燃油电阻率超标的防范措施

摘要：高压抗燃液压油也称三芳基磷酸酯抗燃油，是火力发电厂汽轮机组电液调节系统重要介质，汽轮机调节系统大多靠近过热蒸汽管道油质容易发生裂化，电阻率指标不合格会造成化学腐蚀而引起的伺服阀等部件的损坏，引起机组调节系统不稳定。文章对提高电阻率解决措施提供了很好的指导。

关键词：汽轮机；三芳基磷酸酯；体积电阻率；抗燃油；火力发电厂 文献标识码：A

中图分类号：TE626 文章编号：1009-2374（2017）05-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.019

EHC高压抗燃液压油也称三芳基磷酸酯抗燃油，作为一种合成的液压油，它的某些特性与矿物油截然不同。大型机组蒸汽温度高至600℃，汽轮机调节系统大多靠近过热蒸汽管道，工作油壓高14.5MPa，一旦发生油泄露，导致火灾的危险性极大。抗燃油自然点530°以上与矿物油相比，它具有难燃烧、良好润滑性的特点，但也同时具有毒性，且热安定性、水解安定性较差的优点。故抗燃油在运行中出现劣化是必然的，具体表现为酸值上升、电阻率下降、含水量升高、泡沫特性超标等。为保证抗燃油的正常工作，延长抗燃油的使用寿命，运行中的维护及处理极为重要。电阻率是抗燃油重要指标，《电厂用磷酸酯抗燃油运行维护导则》（DLT 571-2014）将电阻率检测周期由原来的每季度检测改为每周检测，为汽轮机组安全稳定运行提供了保障。

1 抗燃油电阻率现状

某厂四台600MW运行发电机组抗燃油的连续定期周检，数据频繁出现问题为电阻率指标超标。《电厂用磷酸酯抗燃油运行维护导则》（DLT 571-2014）中规定，运行抗燃油电阻率不小于6×109Ω·cm。

2013～2015年某厂分机组抗燃油电阻率检测数据见表1～表3：

从表1至表3可见，2013～2015年第三季度抗燃油电阻率超标的机组有部分时间抗燃油电阻率有所增大，但还是不合格；2014年第四季度开始抗燃油电阻率基本合格。汽机调节系统伺服阀损坏表明电化学腐蚀与体积电阻率变化有密切关系，越低腐蚀越严重。提高磷酸酯抗燃油的电阻率可以减少因电化学腐蚀而引起的伺服阀等调节系统部件的损坏。

2 抗燃油电阻率降低的原因

新磷酸酯抗燃油电阻率很高，一般在1.0×1010Ω·cm以上。运行实践证明，运行中抗燃油电阻率下降原因为循环的油系统中存在导电的极性杂质，引起磷酸酯抗燃油电阻率降低的因素主要有：（1）极性污染物：如氯离子、水或油的酸性降解物（如酸式磷酸一酯、二酯或磷酸盐）；（2）脏物或颗粒杂质：例如磨损的金属碎屑、空气中灰尘污染等；（3）添加剂：许多合成油中的添加剂是极性物质，例如防锈剂、金属钝化剂等；（4）油的使用温度影响。在常规下抗燃油的氧化速度较慢，但在较高温度下，抗燃油氧化速率可迅速下降，运动中可将控制在40℃～45℃，但因油管路布局不合理，若油管路距离气管路过近或油箱电加热器单位面积的电功率过大，可导致油系统出现局部过热点，从而加快油的劣化，短时间内油出现劣化变质现象，可导致电阻率超标；（5）补加了电阻率不合格的磷酸酯抗燃油所引起油的电阻率下降；（6）新油的电阻率水平：新油注入系统前应严格控制油的电阻率；（7）新油注入系统前的系统清洁状况，注油前的油系统应认真进行冲洗过滤，除去因制造或安装过程中向油系统中引入的污染物；（8）抗燃油在运行过程中，随着使用时间的延长，油的老化、水解以及可导电物质的污染等都会导致电阻率降。抗燃油在有水状态下可出现水解反应，水解产物可加速水解反应，油中水分含量过高，可增加电阻率降低速度；（9）再生装置内的阴阳树脂是国产的，质量不好，运行效果差；（10）外置滤油机的油泵温度偏高或者再生滤芯失效。

3 防裂化措施

抗燃油再生是解决燃油油质问题的重要手段，但因抗燃油再生方式的原理不同，所以对提高电阻率的效果也有明显差异。现阶段，国内抗燃油再生处理技术可以根据其所用的滤芯分为硅藻土滤芯、活性氧化铝滤芯、树脂滤芯及强极性分子吸附剂滤芯。硅藻土滤芯、活性氧化铝滤芯再生原理都是通过硅藻土、活性氧化铝的吸附作用去除油中酸性成分及极性杂质，实现降低酸值和提高电阻率的目的，但当这两种滤芯失效后，可释放颗粒物质、金属离子或水分，对抗燃油造成污染。等离子交换树脂滤芯是现阶段广泛应用，但在应用期间可出现阴阳离子结合现象，从而形成水，导致抗燃油成分超标，副作用较为明显。强极性分子吸附剂滤芯的孔径小、比表面积大、极性强，能够在短时间内大量、选择性地将油中全部极性化合物去除；其中这些极性化合物中有酸性化合物，同时还有发色物质分子及表面活性物质，在改善抗燃油颜色、电阻率、酸值及去除油泥方面效果理想。

当发现抗燃油水分和电阻率超标后，应投入KZTZ再生脱水装置滤油机进行滤油，每48h取样分析1次，连续监测直至合格（抗燃油电阻率达到6.0×109Ω·cm及以上），化验抗燃油的水分、酸值、颗粒污染度、泡沫特性等，查找相关指标是否正常，防范措施如下：（1）加强新抗燃油入库验收，电阻率大于1.0×1010Ω·cm及以上；（2）在机组检修中，不使用含氣量大溶剂清洗油系统部件，应该采用面粉清理油箱，同时做好油箱清理后验收。根据磷酸酯抗燃油对密封材料的相容性选择密封材料，防止密封垫等配件溶解；（3）运行油温在40℃～50℃范围，消除油系统局部高温点，高中压调门附近的油管道加装保温层，防止因高温产生加速油质劣化；（4）控制抗燃油水分，当水分超过500mg/L时，投入在线真空脱水设备，保证水分不超过500mg/L。并定期检查油箱呼吸器的干燥剂，发现干燥剂硅胶变色及时更换，确保外界水分进入油系统；（5）机组停运后，EH油系统的冷却泵待油温降低后停运；（6）做好机组启动前后油品监督，及时投入抗燃油分子极性吸附再生脱水装置滤油机进行滤油；（7）每周定期取样化验，跟踪EH油电阻率指标，根据化验结果采取措施整改；（8）进行补加同种牌号的EH油时必须进行混油试验，保证不产生油泥析。

4 结语

2014年第三季度开始投入使用抗燃油分子极性吸附再生脱水装置滤油机，四台机组的抗燃油的酸值、体积电阻率一旦超标，进行滤油两天左右便合格，通过各种方法的有效控制，机组启动前后抗燃油酸值、体积电阻率、水分、颗粒度均合格，而且抗燃油油质颜色由深褐色变为黄色透明。但是机组的泡沫特性长期偏高，还需持续加强再生处理，目前已经将每台机组每半个月定期投入抗燃油再生滤油机运行处理列入化学监督防止油质裂化重点要求。

参考文献

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作者简介：邓素华（1975-），女，福建沙县人，福建华电可门发电有限公司工程师，研究方向：电厂化学监督。

（责任编辑：黄银芳）