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[油分析专区] 抗燃油在线再生设备技术
发布时间:2009/6/14  阅读次数:2144  字体大小: 【】 【】【
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抗燃油在线再生设备技术资料
1.电阻率
电阻率是抗燃油的一项非常重要的电化学性能控制指标,如果油在运行中该项指标小于5.0×109Ω·cm,就有可能引起油系统调速部套的电化学腐蚀,尤其是在伺服阀内由于其流速及油流形态的变化,极易发生电化学腐蚀。电阻率越低,电化学腐蚀就越严重。电化学腐蚀对于部件是一种不可修复的损坏。电化学腐蚀的结果是不得不频繁更换被腐蚀破坏的性能无法满足要求的部件,如伺服阀的更换等。如果机组长期运行不能停机检修更换这些损坏了的伺服阀,就可能影响机组调节系统的性能,严重时会危机机组的安全运行。
据我院的最新研究发现,调速系统经常发生问题的主要原因是抗燃油的电阻率下降、不合格引起伺服阀的电化学腐蚀问题。新油的电阻率一般不会有问题,然而当新油运行一段时间后(一般2年后)就会劣化变质,产生酸性化合物和带颜色的醌类化合物,如果采用了硅藻土或氧化铝等吸附再生设备,能控制油的酸值,但除不去油中带颜色的醌类物质(弱极性物质),随着醌类物质的不断积累,油的颜色会越来越深,油的电阻率也就越来越低,低到一定程度就会产生伺服阀的电化学腐蚀,从而影响伺服阀的正常工作。
由于影响油的电阻率的杂质主要是极性液体杂质,而不是固体杂质,所以采用提高过滤器精度和真空的方法解决不了此类问题。
我院针对抗燃油电阻率和酸值超标问题专门研究成功新型抗燃油再生用的强极性硅铝吸附剂。该吸附剂具有很强的分子极化作用和吸附性能,它能将其他吸附剂不能吸附的分子如醌、酚类物质分子极化后吸附除去,还能有效的除去酸性物质。因此该吸附剂不但能降低油的酸值,还能有效提高电阻率和脱除油的颜色,使油的酸值始终保持在新油的水平(≤0.03mgKOH),使油的电阻率提高并保持到新油的水平之上(≥1×1010Ω·cm),还能使油的颜色保持在很低的色级。这是较目前国内、外所有油处理设备的突出特点。随着运行时间的增长,这些特点会更加突出。
2.酸值
     酸值是反映抗燃油劣化变质程度的一项化学指标。酸值升高说明抗燃油因劣化(氧化水解)而产生了酸性物质,酸值应控制在0.20mgKOH/g的运行油指标以内。一般来说酸值超过0.1mgKOH/g以上油质就不稳定。酸值越高、升高的速度也就越快。所以在运行中酸值最好控制在0.1mgKOH/g以下,越低油质越稳定。高酸值的油对金属部件有腐蚀作用,由于调速系统均采用不锈钢材料,所以酸腐蚀不是主要问题,而主要问题是酸值升高,说明油已变质,油中有劣化产物生成,这些劣化产物会不同程度的影响油的电阻率、颗粒度、泡沫和空气释放值等性能。
     热工院研制的强极性高效吸附剂的除酸效率比普通吸附剂如氧化铝、硅藻土、分子筛、树脂等高出数十倍,能确保油的酸值在基线(0.05mgKOH/g)以下运行。
3.水分
   含水量的控制指标为≤0.1%(即1000ppm),含水量越低,越有利于油质的稳定。抗燃油为三芳基磷酸酯, 含水量超标时,会发生水解,产生酸性物质。酸性物质又会加速水解反应的进行,使油质加速劣化变质,酸值升高,电阻率降低,导致酸性腐蚀和电化学腐蚀问题。水分超标还可能引起抗燃油的乳化和起泡沫等问题。由于三芳基磷酸酯的分子结构特性,容易吸潮使油中的含水量上升。在沿海及空气湿度比较大的地区,及时更换油箱顶部呼吸口空气滤清器中的干燥剂是防止含水量升高的一种方法。
抗燃油的脱水方法有真空法和吸附法二种。真空法的优点是脱水后油中水分含量较低,缺点是真空净油机的长期运行安全性不好,而且在高真空度下有加速磷酸酯分解的倾向,所以对于磷酸酯抗燃油不建议采用真空法脱水;吸附法是采用吸水滤芯(内装吸水吸附剂)通过过滤的方式滤除水分,长期运行、安全可靠、吸水剂性能稳定、脱水效率也较高,能维持油中含水量在200ppm左右,运行油的指标是1000ppm。所以吸附脱水法能够很好的满足运行抗燃油脱水的需要,而且只需要在再生前加装一个吸水过滤器即可,简便易行。
热工院采用滤芯式吸水器能有效去除油中含水量,使含水量控制在0.05%(即500 ppm)以下运行,长期运行安全可靠,极少维护工作量。
4.颗粒度
由于调速系统的特殊性,对于抗燃油的颗粒度要求特别严(SAE 2级), 如果颗粒度不合格,可能会引起机组伺服系统卡涩而发生严重的安全事故,因此,热工院采用颗粒过滤器、线隙式过滤器和纤维过滤器组合的过滤器组,其精滤器的过滤精度为1μm,以保证过滤油的清洁度合格。并且热工院作为原电力部油品质量检测中心,拥有激光式8000A、PC—320型自动颗粒计数仪和污染度对比显微镜及立体显微镜等各式各样的先进的颗粒度监测仪器。能对所选用的精滤器的过滤精度(1μm)进行检测以保证其过滤精度的可靠性。
5.泡沫
     泡沫超标,会使油箱内的泡沫过量累积,这对机组的安全运行构成危害。首先油中含气泡,会加速油的氧化劣化,在高压下气泡破裂引起调速系统振动,气泡进入油泵会引起油泵的气蚀现象,如果泡沫过多还可能影响油泵的正常工作,甚至发生泡沫会从油箱顶部的呼吸口溢出,这种情况在其他电厂已经发生过。  
解决泡沫问题只有向油中添加消泡剂一种办法,可以在运行状态下添加,不影响机组的正常运行。过去添加含硅消泡剂对油的空气释放值有影响,现在我院研制的非硅消泡剂的消泡效果非常好,而且不影响空气释放值。
添加消泡剂的方法是:取每台机组的EH油3升送样到热工院进行添加消泡剂的感受性试验和添加剂量的选择性试验,并按照实验结果配制消泡剂母液,由送样人员将母液带回直接从油箱的呼吸口加入,油在油系统中自然循环,消泡剂会均匀的分布在油中,油的抗泡沫特性就自然恢复正常。
这种消泡剂已在渭河电厂、珠江电厂、秦山核电站、妈湾电厂、华能福州电厂等许多电厂使用,效果很好。
6.KZTZ2型强极性吸附式抗燃油在线再生脱水装置系统流程图。

  
1、进油阀   2、补油阀   3、吸油滤油器   4、溢流阀
5、油泵     6、单向阀     7、系统压力表     8、脱水器、
9   再生器前压力表 10、再生器   11、放油阀   12、脱水旁通阀
13、再生旁通阀   14、放油阀   15、粗滤前压力表   16、粗滤器
17、精滤前压力表   18、压力报警器     19、精滤器
20、取样阀、21、排油阀
  
  
  
  
  
  
  
7.性能对比分析
  
设备
普通设备
KZTZ型设备
备注
再生介质
硅藻土(氧化铝、硅胶、树脂)
强极性硅铝吸附剂
  
微孔孔径500~800Å
微孔孔径:8.9Å
微孔孔径小,有利于吸附;
比表面积21~58m2/g
比表面积>530 m2/g
比表面积大,吸附容量大;
主要组成元素 Si、Mg、Al、Ca、K、O
主要组成元素:Si、Al、O
  
  
  
Mg、Ca属吸附剂中有害元素,其离子能与油中的劣化产物反应,生成金属盐,产生凝胶状沉淀物。
属性:由硅藻的硅质细胞壁组成的生物化学沉积岩(天然矿物质)
属性:化工法生产
  
  
  
  
无极性、无吸附选择性,
遇到什么分子都吸附。
有强极性、有很好的选择吸附性。弱极性分子均能吸附,但不吸附非极性分子,氧化变质的油分子才具有极性能被吸附,正常油分子无极性不被吸附。
有无极性是判断吸附剂性能的关键指标。
有除酸功能,能控制正常运行油的酸值,但当油质劣化后,产生的酸性物质增多,酸值就难以控制,对油的电阻率改善不大,
无脱色能力。
无论油的初始状态如何,均能迅速使油质的酸值、电阻率恢复超过新油的指标要求,并长期保证合格,能明显使油的颜色变浅。
除酸
提高电阻率
脱色
真空脱水由于高真空和泡沫的问题影响运行的安全性,高真空有加速磷酸酯分解的倾向。
吸附滤芯脱水,安全可靠,简便易行,含水量能达到200ppm。
  
过滤
功能
滤网过滤,能满足颗粒度要求。
滤网过滤加颗粒过滤器过滤,油质清洁度会更高
  
维护
每三个月更换一次滤芯,油质不一定能正常运行。
每半年或一年更换一次滤芯,油质始终维持新油水平运行。
  
  
8.我院郑重承诺:
在设备试运行期间,处理后油质的任何一项指标达不到技术协议中的要求,我院无条件接受退货。
  
  
  
  
  
9.抗燃油在线再生脱水装置应用部分业绩表
厂家名称
机组容量
省份
设备型号
油质
种类
使用台数
备注     (联系人)
石横发电厂
300MW
山东
KZTZ-2
抗燃油
4
杨希刚(汽机主任)
0538-3672239
云浮发电厂
135MW
广东
KZTZ-2
抗燃油
4
汪菊珍(化学主管)
13922666889
湛江发电厂
300MW
广东
KZTZ-2
KZZ-2
KZZ-1
抗燃油
4
4
2
陈强(汽机专工)
0759-3165085
  
国华盘山发电厂
500MW
天津
KZTZ-2
抗燃油
2
刘长武(策化部)
022-82705141
妈湾电厂
300MW
深圳
KZZ-2
抗燃油
4
程虹
0755-26681188-8071
渭河发电厂
300MW
陕西
KZTZ-2
抗燃油
2
——
首阳山发电厂
300MW
河南
KZTZ-2
抗燃油
4
谢文辉(汽机专工)
0379-7702077
伊敏发电厂
500MW
内蒙
KZTZ-2
抗燃油
2
毕法森(化学专工)
0470-8724044
沙角C电厂
660MW
广东
KZTZ-2
抗燃油
3
全兆宣(汽机主任工程师)
0769-5562998-6168
蒲城电厂
300MW
陕西
KZTZ-2
抗燃油
3
——
海口电厂
300MW
海南
KZTZ-2
抗燃油
2
——
吴泾电厂
300MW
上海
KZTZ-2
抗燃油
2
——
珠江电厂
300MW
广东
KZTZ-2
抗燃油
4
魏琳(化学专工)
020-31278212
华能岳阳电厂
300MW
湖南
KZTZ-2
抗燃油
2
韩阳(汽机专工)
0730-8508254
扬州二电厂
600MW
江苏
KZTZ-2
抗燃油
2
陆国平(化学主任)
0514-7523000-2312
沙角A电厂
200MW
广东
KZZ-1
抗燃油
2
李卫(汽机专工)
0769-5136318
阳城电厂
300MW
山西
KZTZ-2
抗燃油
3
——
钱清电厂
135MW
浙江
KZTZ-2
抗燃油
2
——
唐山发电厂
300MW
河北
KZTZ-2
抗燃油
2
——
达拉特电厂
300MW
内蒙
KZZ-2
抗燃油
2
孙福贵(化学专工)
0477-5182754
邹县电厂
600MW
山东
KZTZ-2
抗燃油
1
何新江
0537-5482225
白杨河电厂
135MW
山东
KZTZ-2
抗燃油
1
曹维信
0533-4192114
邢台电厂
300MW
河北
KZTZ-2
抗燃油
1
——
株洲电厂
300MW
湖南
KZZ-2
抗燃油
1
李维腊
0733-8302313
马头电厂
200MW
河北
KZTZ-2
抗燃油
1
刘彦强
0310-6272288
  
西安热工研究院有限责任公司简介
西安热工研究院有限责任公司(Thermal Power Research Institute,英文缩写为TPRI)是国家电力公司(原电力部)直属的唯一从事发电厂热能动力科学技术研究与开发的科研机构,原为水利电力部电力科学院的一部分,其主要专业始创于1951年,1965年由北京迁址西安,成立西安热工研究所;1994年更名为电力工业部热工研究院,1998年随国家电力公司的成立更名为国电热工研究院;2001年底转制为国家电力公司出资设立的国有科技型企业,企业名称为国电热工研究院(简称热工院);2004年9月15日起,“国电热工研究院”正式变更为“西安热工研究院有限公司”。
        热工院的技术与服务基本覆盖了火力发电厂的主要技术领域,以提高我国火电机组安全生产运行的经济性和可靠性、提高能源转化利用率、减少燃煤发电厂污染物排放为目标,致力于火电机组运行技术、电厂自动控制技术、清洁煤发电技术、新能源发电技术及火电机组辅机技术等领域的研究与开发,并积极推进发电技术领域高新技术成果的转化与应用。
       热工院拥有一支实力雄厚、技术过硬、专业合理的科技队伍,拥有设施齐全的试验室、试验台架和先进的测量仪器设备。现有正式职工631人,其中技术人员475人,高级工程师211人,教授级高工41 人,具有博士、硕士学位的人员103人。一流的人才队伍是多出成果、出好成果的根本保障。热工院历年来承担并完成的国家和部级重大科技攻关项目达260余项,其中获国家级成果奖励60余项,省部级成果奖励190余项。
生产基地加工设备齐全, 性能先进, 现有生产车间4000平方米, 大型生产设备72台套,公司主导产品水处理设备、电力用油处理设备、自动加药装置、计量泵及自控设备已在全国200余家电厂推广应用,其中单机容量为300MW用户已超过50家。
          数十年来,热工院面向全国电力工业生产与建设,在大型火电机组启动调试、性能诊断与考核、运行优化、技术改造、事故处理等方面积累了丰富的现场工作经验,现已形成了集应用研究、高新技术产品开发、工程承包和技术咨询与服务为一体的综合优势。在煤粉燃烧性与燃烧系统技术、循环流化床燃烧技术、汽轮机运行及安全监测技术、新型电除尘器和烟气脱硫技术、地热发电、发电设备重要部件寿命评估、电厂分散控制系统工程设计与组态调试、电厂水处理和电力用油以及电站辅机技术改造等领域均取得了重大成果,为我国电力工业的长足发展做出了巨大贡献。
       随着科技体制和电力体制改革的深化,热工院由事业单位向科技开发型企业的转制,并向集团化的现代企业目标迈进。
       热工院将本着"以人为本、求实创新、规范诚信、追求卓越"的理念,竭尽所能为广大电力企业用户提供一流的技术服务和一流的高新技术产品,与企业携手解决生产中的各种疑难问题,为我国电力工业发展做出新贡献!
  
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