控制油品质对机组安全运行的影响

控制油品质对机组安全运行的影响

刘军

江苏华电扬州发电有限公司汽机分部   江苏省扬州市    225600

[摘 要]某公司运行机组均采用磷酸脂抗燃油作为保安控制系统用油，在多年运行过程中发生多次设备故障，大部分都与控制油品质有关联，对相关组件进行清洗、检查后，故障均消除，机组运行正常、稳定。

    [关键词]  控制油  品质  设备  故障  清洗检查  消除

我公司现役运行机组为两台330MW燃煤机组(编号为#6、#7机组），由哈尔滨汽轮机制造厂制造，型号为C300/N330-16.7/538/538；两台东汽-三菱公司F701F4型燃气-蒸汽联合循环发电机组（编号为#1、#2机组）。

1  控制油系统故障简介

1、2016年至2017年之间，公司#6、#7机组控制油系统运行中出现异常现象，EH油系统压力缓慢下降，最低到11.7Mpa，电流为42.0A左右，正常运行压力应为14Mpa±0.5，电流在24.0A左右。机组高、中压主汽门和调门运行异常。

2、2020年4月30日，#2机组C修结束，进行调试过程中发现#2机中压主汽门开启缓慢，进一步发展到无法开启的状态。通过对现场设备检查和运行参数分析，控制油母管压力正常，控制油泵电流偏大1A左右，中压主汽门油动跳闸阀未动作。

3、#1、#6机组运行中发现AST-OPC模块中ASP油压异常，虽然未影响机组运行，但对控制油保安系统造成了影响，说明AST电磁阀组存在重大安全隐患。

2  故障原因分析

针对上述控制油系统发生的设备隐患和故障，对设备进行了认真、仔细的解体检查，综合分析由控制油品质的长期恶化所造成的。控制油品质的好坏决定了机组能否长期、稳定地安全地运行，短期内可能无法显现，但长期运行后对设备产生质的影响，严重的可能造成机组无法运行。。

    3  控制油品质对机组的影响

控制油品质主要包括以下几个方面：颗粒度、酸值 、水份、电阻率等。

3.1  颗粒度的影响

EH油中颗粒物的主要来源主要有：（1）设备长期运行中腐蚀的微粒，如伺服阀的金属微粒；（2）检修和注油过程中带入EH油系统的微粒；（3）EH油系统使用了不合适的密封材料，如丁睛橡胶O型圈等。颗粒度应满足NAS1638标准5级以上，本机组的EH油化验后油中的颗粒度不达标，只能达到6级的水平，EH油的密度较大为1.15g/cm3，管道中的污染物会悬浮在油中参与油循环。各种颗粒物造成了伺服阀的堵塞、节流孔的堵塞、止回阀和插装阀阀芯的卡涩，严重后果就是伺服阀不能正常运行，高中压主汽门开启缓慢或完全打不开。

控制油的颗粒物超标还会直接影响ASP油压的显示，造成油压比正常值偏大或偏小。

3.2  酸值的影响

控制油管路或部分元件处在高温环境中，温度升高使控制油氧化速度加快，造成酸度增加，颜色变深。

酸值超标会加快对控制油系统中的元件（电磁阀、伺服阀、密封件等）的腐蚀作用，降低调节系统的安全性，加快油质老化，产生凝胶状沉淀或固体沉淀，造成泄漏、内漏、元件卡涩拒动等现象，影响机组安全运行。

3.3 水份、电阻率的影响

电阻率是抗燃油的一个重要指标，当电阻率偏低时会引起伺服阀等液压元件 发生电化学腐蚀。伺服阀是一个非常精密的元件，其阀芯阀套之间的间隙为 1μm， 阀芯的位移也只有 0.4mm。如果伺服阀长期工作在电阻率低的抗燃油中，其阀芯 上的尖角很容易被腐蚀，一旦该处被腐蚀掉 0.1mm 的尖角，伺服阀的内泄漏量就 会从 1 l/min 增加到 10～20 l/min。如果系统中有多个伺服阀发生电化学腐蚀，EH 系统的工作压力就无法维持，会造成系统失效。所以，对抗燃油的电阻率应给予 高度重视。

抗燃油的电阻率是一个综合指标，根据国外抗燃油研究机构提供的资料，影 响抗燃油电阻率的因素有很多，最直接的因素有水分、酸值和金属离子。

还有一些因素也会对抗燃油的电阻率产生影响。 如氯离子、凝胶、沉淀物、硅藻土污染物、矿物油等。抗燃油本身没有氯离子， 但一些清洗剂中含有大量的氯离子，如喷雾清洁剂、汽油等，一旦使用了这些清 洁剂，氯离子就会进入到抗燃油中。氯离子除了使电阻率降低以外，还大量地积 聚在伺服阀的阀口处，加速伺服阀腐蚀。

4  如何改善控制油品质

4.1 控制油系统的大流量冲洗

控制油系统的油质已经严重劣化，首先要对系统中的所有过滤器滤芯进行更换，同时将所有油动机的伺服阀、节流孔卸下，装上冲洗堵板，启动两台控制油泵运行，进行长时间的大流量冲洗。加装在线滤油机，对控制油箱的油进行24小时不间断滤油，去除油中的杂质和水分，多次化验油质达到标准后再停止冲洗。

4.2 控制油的更换

控制油系统长周期运行后，油质会不断劣化，必要时可以排出一部分旧油，然后再补充等量的新油，对油质进行中和，提高油质。

4.3 加强检修工艺的监督

控制油系统检修工作要加强监督，严格检修工艺，特别对送出检修的设备（如油动机、控制油泵、再生冷却泵、蓄能器等）必须全过程进行跟踪监督，同时对外出送检的单位资质、信誉进行实地调研，防止在检修过程中由于检修工艺不规范造成氯离子的大量输入，从而使得控制油中的氯离子超标。

4.4 加强油质的过滤和化验

    对控制油的再生装置进行升级改造，原有的硅藻圭和纤维素过滤器对酸值的改善作用有限，更换为加拿大EPT公司生产的HPS8102101型离子交换树脂过滤器，改善了控制油的酸值。定期对油质进行化验，将化验周期缩短到1个月（常规3个月一次）。加拿大EPT公司是专业从事抗燃油处理的公司，其离子交换树脂产品在欧洲和北美地区用于EHC 系统中已经有十几年的历史了，有着超过30,000,000 工作小时的使用经验，在磷酸酯抗燃油的品质控制方面取得了显著的成效，提高了整套控制系统的性能，减少了维护费用和换油成本，取得了巨大的经济效益。

4 结束语

按照上述各项措施的逐步实施后，整个控制油系统的油质得到了很大的改善，机组运行很长时间以来系统压力维持，高中压调门、主汽门开关调节正常，油动机伺服阀从未进行更换。在日常的机组维护中，严格遵守检修工艺规程，把好检修质量关，保证了机组的安全稳定运行，杜绝类似的情况发生。

2024年7月

参考文献：

机组运行系统图；

EPT系列离子交换树脂产品说明及安装手册。