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抗燃油的运行维护和管理
发布时间:2009/6/10  阅读次数:955  字体大小: 【】 【】【
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抗燃油的运行维护和管理

                                                                          

广东电力
周永言,李 智(广东省电力试验研究所,广东 广州 510600)
摘 要:分析了抗燃油的物理化学特性和电液调节系统的结构组成,列举出电液调节系统的运行管理项目包括管道和设备的清理、新油的验收、油净化装置等三个方面,而抗燃油的常用监督项目则包括外观及颜色、密度、水分、酸值、闪点、自燃点、氯含量、体积电阻率、运动粘度、颗粒污染度、抗泡沫稳定性及空气释放值等11项指标。加强对抗燃油的监督、维护和管理,对延长抗燃油的使用时间和保证设备的安全经济运行具有重要意义。
关键词:抗燃油;电液调节系统;运行维护;化学技术监督

  随着电力工业的高速发展,大容量、高参数机组的投建越来越多。为了保障机组的安全经济运行,电液调节(EHC)系统的控制液多采用磷酸酯型抗燃油。该系统主要为高、中压汽门油动机提供动力油和保护油,用以调节和控制汽轮机高、中压汽缸的进汽量,并操纵主汽门的执行机构。抗燃油在我国电厂使用时间不长,维护和管理方面也缺乏统一的规定。如果抗燃油在使用中受到污染变质,就会影响它的使用性能,甚至导致严重后果。因此,加强对抗燃油的监督、维护和管理,对延长抗燃油的使用时间和保证设备的安全经济运行都具有重要的意义。

1抗燃油的特性
  抗燃油外观透明均匀,无沉淀物,新油略成淡黄色。其相对密度大于1,一般为1.11~1.17,由于其密度大,因而有可能使管道中的污染物悬浮在液面而在系统中循环,造成某些部件堵塞与磨损。其闪点大于240 ℃,自燃点远大于透平油,一般高达600 ℃左右。抗燃油还具有低的挥发性和很好的润滑性,并且具有优良的抗磨性能。抗燃油的以上优点,能使其更好地满足高参数、大容量机组的需要,保证机组的安全和经济运行。
  当然,抗燃油也不可避免地存在一些缺点:价格偏高;密封用非金属材料有一定的选择性,如选用不合适的材料将会发生溶涨、腐蚀现象,导致液体泄漏、部件卡涩或加速磷酸酯的老化;磷酸酯还有一个溶剂效应,能除去新的或残存于系统中的污垢,被溶解部分留在液体中,未溶解的污染物则变松散,悬浮在整个系统中。因此,在使用磷酸酯作循环液的系统中要采用精滤装置,以除去不溶物;由于其相对密度大于1,系统进水后不易排放;磷酸酯抗燃油和所有的酯类一样,在一定的条件下能水解生成腐蚀性的有机酸,析出沉淀物;另外,该油具有微毒性,油烟及燃烧产物有刺激性,产生一定的P2O3

2汽轮机调节系统的组成和功能
  图1和图2分别为高压抗燃油供应系统和抗燃油净化装置系统图。电液调节系统由电子调节装置和液压执行机构两部分构成。电子调节装置是根据机组运行状态和外负荷变化的要求发出调节阀开
度指令,再转换为可变的控制电流,送至电液转换伺服阀,再转换为液压控制信号,通过油动机控制调节阀的开度按指令变化。液压系统直接供给伺服阀压力油。
2.1抗燃油泵
  每台机组共有两组抗燃油泵,每组容量为100%,每泵组有前置泵和主泵,每组泵运行时能在恒压下自动调节流量。
2.2抗燃油冷却装置
  每台机组共有两套壳式冷却装置,每套容量为100%,采用闭式冷却水冷却运行中的抗燃油。
2.3调压器
  机组配两个调压器以适应系统油量剧增和泵组运行中相互切换的要求。
2.4输送泵
  用于抗燃油的加油和疏油及正常运行时由备用油箱向主油箱补油。
2.5压力表和压力开关
  压力表用以显示系统压力,压力开关用以报警和联锁。
2.6液压管和紧急跳闸阀
  液压管为不锈钢管,紧急跳闸阀用于汽机液压系统紧急跳闸控制。
2.7抗燃油净化装置
  净化装置主要设备有清油泵、真空泵、真空箱、加热器、出口精度过滤器和硅藻土过滤器,用于运行抗燃油的连续过滤和再生。

3油箱和管道的清洗
  油箱和管道是液压系统的重要组成部分,其清洁与否对整个液压系统的污染状况有直接的影响。因此,在液压系统组装前,对油箱和管道必须进行彻底的清洗。油箱和管道表面残留的焊渣和锈蚀物一般可用机械的方法清洗,管道内壁的污染物可采用向管道通压气或蒸汽的方法清洗。然而,对于牢固粘附在油箱和管道内壁的氧化物则必须采用酸洗的方法。

4EHC系统的冲洗
  EHC系统在组装完毕后需进行全面的清洗以清除在系统组装过程中带入的污染物,组装后的系统采用流通法进行清洗。清洗装置由液压泵、油箱、加热器、过滤器和管连接件等组成。
  清洗装置的过滤器要求具有足够高的过滤精度和纳污容量,建议采用双过滤装置,可交替更换或清洗滤芯而不中断清洗。为了加强循环清洗的效果,应尽可能采用高的液流速度,一般应不低于系统额定流速的2倍,并且在系统回路的所有段内液流都应呈紊流状态。
  适当提高循环油液的温度,有利于提高清洗的效果。抗燃油系统冲洗油温控制在20 ℃即可。整个清洗过程包括空载和加压清洗,并在反复压力变化(如1~10 MPa)下清洗。在清洗过程中,需要用铜锤敲打管道的焊口、法兰、接头等部位,敲打时应沿管道上游端逐渐移向下游端。
  清洗过程中,应注意过滤器的压差指示器,当过滤器滤芯堵塞压差超过极限值时应立即更换滤芯。清洗一段时间后,拆除旁路管件并将系统元件接入,再利用系统本身的液压泵进行循环清洗。操作所有的液压阀,具有液压缸的系统应使液压缸全行程往复运动,以便将系统内各元件内部残留的污染物全部清洗出来。抗燃油冲洗过程中及时取样进行颗粒度测试,监督油质是否合格,若颗粒度达到MOOG要求标准,则系统进入调试阶段。

5EHC系统的运行管理
5.1管道和设备的清理
  为保证油系统和油品的清洁度,抗燃油的全部管道系统一律采用优质不锈钢管,并按照氩弧打底的方法进行焊接,以免焊缝结渣和产生氧化物。
  不锈钢管道和弯头安装前先用人工方法清理毛刺和污物,继用新白布拉擦管内的尘土和油污,再用白布扎好管口封存。油箱和调节系统油动机的布套,解体检查后,先后用汽油和煤油洗净,继用的确良白布揩擦,最后用揉好的白面粘净,并在表面涂抗燃油。
5.2新油的验收
  为了加强抗燃油油质监督,新油验收应按指定标准进行,合格后入库存放,现场加油前应抽样检查,检修放油时不可用镀锌铁桶以防形成金属皂基,堵塞过滤器。应使用专用油桶存放,注明油种以免混淆。
5.3油净化装置
  应定期检查液压系统过滤器前后压差,如果压差达到报警值应及时更换滤芯以确保工作液清洁。应定期检查空气干燥器的硅胶,了解硅胶是否失效并及时更换,加强空气干燥器的检查能有效控制抗燃油的含水量。抗燃油长期处于高温下运行,容易引起氧化,因此装有旁路再生装置对油进行连续再生,一般装有硅藻土过滤器,平时应不断对入口和出口油进行油质分析,当发现两端油酸值变化不大时应及时更换吸附剂和精密滤芯。

6抗燃油的监督
  高品质的抗燃油保养必须做到以下两点:正确加入新抗燃油和经常测试运行中的抗燃油。抗燃油常用监督项目如下。
6.1外观及颜色
  新抗燃油一般呈浅黄色,如果运行中颜色变深,应分析其他控制指标。从外观可看出有无沉淀及浑浊。
6.2密度
  测定密度可以判断油品是否被其他液体污染。
6.3水分
  水分会导致抗燃油水解劣化,造成系统部件腐蚀。在储油器通气孔上需干燥过滤器,在监督过程中要不停观察,避免来源于抗燃油冷却器的渗漏,并且经常检查其它吸水过滤器是否有效。
6.4酸值
  酸值是重要控制指标之一,高酸度会导致抗燃油产生沉淀、起泡及空气间隔等问题。在监督过程中要连续不断地用含吸附剂的过滤器进行净化处理。
6.5闪点
  闪点降低,表明抗燃油中产生或者混入了易挥发可燃性成分,应采取适当措施,保证机组安全运行。
6.6自燃点
  自燃点是保证机组安全运行的一项主要指标,如果运行油自燃点降低,说明油品被矿物油或其它易燃液体污染,应迅速查明原因,妥善处理。
6.7氯含量
  高氯含量会加速引起伺服阀电化学腐蚀。为防止氯污染应采取以下措施:只使用高品质的抗燃油及设备制造批准使用之抗燃油;不可使用含氯溶剂清洁系统部件。
6.8体积电阻率
  高的电阻率可帮助防止由电化学腐蚀引起的伺服阀损坏。要保持高的电阻率,必须做到以下几点:保持抗燃油在好的工作环境中运行;经常更换滤芯;防止矿物油和冷却水对抗燃油的污染。
6.9运动粘度
  抗燃油运动粘度一般是稳定的,它的改变主要来源于污染。在EHC系统中,蒸汽轮机中的矿物润滑油会降低抗燃油运动粘度。
6.10颗粒污染度
  抗燃油中颗粒污染度的测定,是保证机组安全运行的重要指标,特别是新机组启动前或减速后的调速系统,必须进行严格的冲洗或过滤。颗粒污染主要来源于经常更换过滤滤芯,伺服阀损坏,输送泵磨损等。防止颗粒污染可以采取以下措施:在储油器上安装过滤器;在注入新油前需清洁输送泵和管路;经常测试抗燃油;维护保护好管路中的过滤器等。
6.11抗泡沫稳定性及空气释放值
  泡沫主要由污染或抗燃油降解产生,它能导致较慢液压反应和输送泵或阀门损坏。

7几个需注意的问题
7.1过滤介质的使用
  在系统中使用大约占抗燃油总重1%的过滤介质;在连续处理的基础上维持较低的抗燃油流量;在未注入新抗燃油前不要打开过滤介质开关。
7.2抗燃油沉淀问题
  抗燃油沉淀主要来源于以下几个方面:外部特别因素污染;其它抗燃油或润滑油污染;不相容弹胶物和密封垫污染;来自于过滤介质或管路中的过滤器的污染;抗燃油降解产生的磷酸金属盐沉淀等。沉淀可采用化学分析方法进行判别:有氟或硅表明是弹胶物;有钙、镁、铁、铝和磷则表明为磷酸盐。
8结束语
  大机组EHC系统用的抗燃油,在使用初期由于运行监督不力,管理混乱,曾多次出现运行不久即各项指标超标,有的甚至引起“飞车”等严重事故。随着对这项工作的逐渐重视,大力加强了抗燃油油质管理,进口油严格按照其生产厂家要求的油质标准进行跟踪管理,特别是近几年来,由于国产油的开发普及以及国家标准的推荐使用,才使抗燃油的安全使用纳入正轨。但EHC系统的运行管理及抗燃油的运行监督在我国依然还是一项新而薄弱的工作,工作中仍然存在不少难题,需要广大的技术工作者今后进一步努力,保证机组的安全经济运行,为国民经济的发展作出应有的贡献。
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