300 MW机组EH油油质控制经验浅析

于永杰，宋端强

（国电汉川发电有限公司，湖北 汉川，431614）



300 MW机组EH油油质控制经验浅析

于永杰，宋端强

（国电汉川发电有限公司，湖北 汉川，431614）

摘要：通过分析电厂EH油颗粒度、水分、酸度不达标的原因，提出一系列保证EH油质达标的措施。

关键词：EH油，颗粒度，水分，酸值，控制

1　前言

国电汉川电厂1#～4#机300 MW汽轮机组采用数字电液调节系统（DEH）。这种系统将数字计算机系统与液压执行机构优点结合，使得汽轮机调节系统执行机构尺寸大大缩小，并且具有可靠性高、控制灵活、易于维修测试和参数调整等优点。控制及动力用油采用三芳基磷酸酯高压抗燃油，实际运行中油质取样经常出现颗粒度、水分、酸值超标，配汽阀门出现拒动、误开现象，影响汽轮机安全稳定运行。因此有必要找出影响油质不合格的因素，制定相应措施保证油质长期合格。

2　油质不合格原因分析

2.1温度对油质的影响

EH油是一种化学合成酯，虽然它是抗燃油但并不意味着它可以在高温下工作。EH油和矿物油一样在接触氧气和温度后会发生氧化反应产生酸性化合物，而酸性化合物会使油质酸值升高，腐蚀管道金属及密封件，增加颗粒污染。常温下EH油氧化速率很慢，但在较高温度下抗燃油氧化分解速率会剧增。由于EH供油装置自带有油冷却器，油站的油不会因为超温发生氧化反应，但汽机运转层高调门油动机直接与配汽阀门壳体相接触，管道暴露在高温空气中（现场检测管道表面温度110～120℃），热辐射和热传导剧烈，油缸上部回油流动缓慢，未擦拭干净的油渍在管道表面烧结积碳，可以看出此区域EH油超温现象十分严重。

2.2油中杂质颗粒对油质的影响

EH油杂质颗粒分为2类：硬质颗粒（金属屑、沙粒、尘埃及金属氧化物等）和软质颗粒（油泥、凝胶状物等）。如果油中硬质颗粒在不断增加，说明油泵等转动部件有磨损或金属部件被腐蚀。如果软质颗粒在不断增加，说明油质可能劣化程度较严重，产生了油泥。这些颗粒杂质也可能来自系统的加工、安装、最初注入的油。EH油颗粒度超标将引起控制元件卡涩、失灵、节流孔堵塞，加快液压元件的磨损。特别是系统中的电液伺服阀对颗粒污染较敏感，其阀芯与阀套的配合间隙只有2 μm，易卡涩。发生卡涩时，伺服阀喷嘴或阀芯被堵死，阀芯偏于一边，正负信号拒动作，无法控制和管理汽机阀门，对运行中的机组构成严重威胁。

2.3油中水分对油质影响

抗燃油三芳基磷酸酯的分子结构特性使得它本身易于吸水，油中水分主要来源于自身老化和油箱顶部的空气滤清器，特别是空气滤清器（公司EH油箱顶部未安装空气滤清器）。空气容易由此进入油箱，在内壁凝结成水珠混入油中。EH油遇水发生水解反应［1］，生成酚和羧酸，造成酸值升高。酸值升高对管道及密封件造成腐蚀，增加油中杂质，更会对伺服阀内部造成腐蚀，使滑阀及阀座之间单侧或双侧漏流量增加，极易造成EH油压下降。而生成的羧酸反过来又是水解反应的催化剂，如此形成了自催化反应，加剧水分含量和酸度超标。

3　EH油系统整治措施

通过分析油质不达标原因，提出如图1所示的改造方案并实施。

图1　EH油系统改造示图

3.1降低酸值措施

3.1.1方案1

EH油站原再生罐采用硅藻土滤芯来降酸，运行中发现硅藻土处理酸值能力有限，且其中含有的钙、镁离子易与水解产生的磷酸酯产生胶状皂化物并会增大颗粒度，故更换为上海宏普液压技术有限公司的HPS8102101离子交换树脂代替硅藻土滤芯，原再生罐体保留不变，如图1所示。

3.1.2方案2

加装颇尔PFS8370R3CH83离子交换再生过滤装置，如图1所示，此装置带有2个颇尔HC8300FAG39Z离子交换树脂滤芯和1个颇尔HC8314KP39Z过滤滤芯，既能很好地降低酸值，又能过滤油中杂质。但值得注意的是，此装置离子交换树脂的产物是水，会增加油中水分含量，需配套脱水装置。

3.1.3方案3

借鉴大坝发电厂高调门油动机改造经验，在高调门油动机上端盖加装冷却水套［2］，如图2所示，用压力较高、水质好的闭式水冷却油动机上端盖，这样高调门热传导来的热量直接被冷却水带走，避免缸体温度升高，减少EH油吸热量，又保护密封圈不致温度过高而失效。

针对油动机活塞上部回油流动缓慢的现状，借鉴大坝电厂经验在油动机活塞杆下端加工一孔道并安装直径0.6 mm的节流孔，如图3所示，下部高压油经活塞上部孔道出口流出，加快活塞上部油液流动。减少EH油停留时间来降低温升。

图2　冷却水套加装位置

图3　油动机活塞杆节流孔道位置

3.1.4方案4

针对高调门EH油管道靠近阀门壳体部分局部过热的问题，6个高调门局部过热管道涂志盛ZS-211反射隔热保温涂料，厚度8 mm，如图4所示。

图4　隔热涂料区域示意图

通过加热试验，涂料侧加120℃热源，加热120 min，测得不锈钢管侧表面温度只有45℃，满足EH油运行条件。

3.2降低颗粒度措施

3.2.1方案1

拆除原系统自带循环过滤罐，改为颇尔PFC8314-50过滤器，如图1所示，内装有一个颇尔HC8314FKZ16Z（1 μm）滤芯。过滤等级由6 μm提高到1 μm。

3.2.2方案2

加装颇尔PFS8370R3CH83离子交换再生过滤装置，此装置带有1个颇尔HC8314KP39Z（3 μm）过滤滤芯，起到辅助过滤作用。

3.3降低水分措施

3.3.1方案1

EH油箱顶部安装一干燥剂式空气滤清器，如图1所示，干燥剂吸收空气中潮气，阻止潮气进入油箱，当干燥剂吸水失效颜色改变，可以此判断更换干燥剂。

3.3.2方案2

EH油站加装一颇尔HNP021磷酸酯抗燃液真空净油机，脱水的同时也能过滤油中杂质。

4　EH油系统改造后效果

根据改造后质检中心出具的油质检测报告，以3#机为例（见表1）可以看出，经过以上一系列改造，EH油颗粒度、水分、酸值能做到运行中长期保持合格。尤其颗粒度甚至达到0级标准，伺服阀几乎没有出现卡涩故障，油的再生利用使得EH油使用周期大大增加，经济效益显著并符合环保要求。

表1　3#机油质检测报告

5　结束语

长期运行机组EH油质不合格是很多电厂常遇到的问题，通过在原有EH油系统基础上稍加改造就很好地解决了这一问题，对其他兄弟电厂有借鉴意义。

参考文献

［1］陈和，胡晓丽.EH高压抗燃油劣化分析及控制措施［J］.宁夏电力，2006，（3）:53-57，72.

［2］黄涛.300 MW汽轮机组高压调节汽门油动机降温改造方案［J］.热力发电，2004，33（4）:73-75.

Analysis of 300 MW Generator Set EH Oil Quality Control Experience

Yu Yongjie，Song Duanqiang
（Guodian Hanchuan Electric Power Generation Co.，Ltd.，Hanchuan Hubei，431614）

Abstract:By analyzing the non-compliance causes of EH oil particle size，moisture content，acidity in power plant，this paper pro⁃posed a series of measures to ensure the EH oil qualified.

Key words:EH oil，particle size，moisture content，acidity，control

中图分类号：TK323

文献标识码：B

文章编号：1674-9987（2016）02-0048-03

DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.02.012

作者简介：于永杰（1989-），男，助理工程师，工学学士，2012年毕业于河北工程大学热动专业，现在国电汉川发电有限公司从事汽机检修工作。