抗燃油污染原因分析

 外高桥第二发电厂2号机为在建的900 MW大容量机组，控制液采用型号为Fyrquel EHC的抗燃油。在汽轮机的控制油管道安装完毕，系统运行之前，油系统进行了油冲洗，对抗燃油进行连续滤油，以保证整个油系统内部的清洁。但油颗粒度始终超标，油液外观浑浊，经过电厂和外方专家、电试所的通力合作，针对抗燃油污染原因进行了分析和研究，并及时采取有效措施，使抗燃油各项指标符合启动前质量要求，为外高桥第二电厂2号机按时启动奠定了基础。

1控制油系统冲洗简介
外高桥第二电厂1 ,2号汽轮机均为引进德国SIEMENS技术。在控制油系统的回油母管至主油箱之间没有设计滤网，使系统回路冲洗时的杂质通过回油母管进人主油箱内，污染了原主油箱内的清洁油。为了提高控制油冲洗质量，缩短油冲洗时间，防止油污染，电厂在控制油系统上安装了一套临时辅助设备，包括临时油箱、油泵及滤网。这套临时设备的主要作用是使系统回路冲洗后先回到临时油箱，再通过油泵及滤网将油输入控制油主油箱，以确保主油箱内的油保持清洁。

控制油系统共分9个回路进行冲洗，*个回路冲洗结束并取样合格后，再进行下一个回路的冲洗。油样清洁度合格标准为ISO 4406 Code 15/12，相当于NAS 6级。EH油箱容量为800 L。冲洗油量1000 L左右。

2003年12月30日开始*次冲洗，滤油小车型号为PFC8314一50一Z一IMP ,滤芯为HC8314FKP16Z（3 Nt,m ），流量为50 L/min。冲洗临时系统见图l0 2004年1月16日由于控制油箱油位低，而进行了补油。2004年2月9日取样发现油样呈乳白色，浑浊，颗粒度大于NAS12。电厂同SIEMENS专家讨论，并送油样去德国做油质全分析。德国试验室的试验结论是通过3 },m滤芯可以使油质变清。但现场冲洗以及用3 },m过滤器过滤，污染情况并未得到解决。2004年3月初，电厂抽空EH油箱内全部抗燃油，清理油箱，检查发现油箱底部没有大的明显颗粒杂物。为了查找原因，决定关闭进入系统的冲洗阀，对EH油箱采取闭式大流量滤油，经过滤的油送上海电试所化验颗粒度指标合格（NASS ），油液透明。但是透明的油进入系统后又变浑浊，颗粒度又大于NAS12。

2污染原因研究
上海电试所接受电厂委托对抗燃油作油质全分析，油质各项指标除外观和颗粒度外均符合DI,/T571一95《电厂用抗燃油验收、运行监督及维护管理导则》，数据见表1。对系统污染源的分析主要进行了以下试验:

（1）为了验证冲洗过程中所使用的清洁剂是否为含氯清洁剂或系统中是否存在含氯材料污染，对油中氯离子含量进行了检测，检测结果表明含氯量符合抗燃油质量要求，排除了系统氯污染的可能。
（2）由于系统滤油前曾对滤网采用溶剂（乙醇和汽油）清洗，为此在实验室采用少量无水乙醇和汽油与抗燃油混合，混合结果观察油外观仍透明清晰，说明这些溶剂不会造成抗燃油浑浊。
（3）试验中将抗燃油与少量矿物油混合后立即变浑浊，为了验证抗燃油浑浊是否由于矿物油混人EH油系统造成，对系统中的抗燃油进行了矿物油含量测定，测定结果发现矿物油含量符合要求。因此排除了由于矿物油污染导致抗燃油浑浊的情况。
（4）电试所对抗燃油颗粒污染度测定采用自动颗粒计数法检测，该法可以给出油中颗粒的大小、数目和分布情况，但不能分析颗粒的来源和性质，为了进一步弄清油中颗粒的性质，采用油料发射光谱法对电厂1/24EH油样（浑浊）,2号机滤油小车出口油样（透明）以及系统调门油样（浑浊）进行油中金属元素检测（见表2），发现浑浊油样中金属钙、硅含量较透明油样含量高3一5倍，总金属含量高4倍左右，见图2。对比其他电厂合格EH油金属测量结果，硅和钙的含量与电厂透明油样含量相差不多。试验说明引起油质浑浊的原因主要是钙和硅对油品的污染，由于钙和硅又是土壤的主要成分，因此推断污染源主要是灰尘。

（1）管道保管不善和环境因素影响是系统的污染源
抗燃油管路全部采用小33. 4 x 3. 38（回油）、X26. 07 x 3 . 91（进油）两种规格的不锈钢管，严密包装后运抵现场，但是现场放置时间较长，未作妥善防尘保护以致管道内侵人了灰尘、油污等污垢。
另外，经安装后的控制油系统管路长、回路多，外界环境因素如空气中尘埃的侵人也可能导致抗燃油中杂质的污染。
（2）抗燃油的溶剂性能m导致系统EH油浑浊和颗粒度指标超标
由于抗燃油具有较强的溶剂效应，系统中的污垢遇抗燃油后，部分溶解在液体中，并使不溶解物从系统管路上进一步剥落下来形成沉淀物。当油泵启动后，沉淀物容易被冲起进人系统，导致系统中抗燃油外观变浑浊，颗粒度指标超标。

4采取措施后的情况
在明确了油质浑浊原因是细小颗粒污染后，对油冲洗及滤油采取了改进措施:
（1）加大流量冲洗，白天进行屏压冲洗（启动控制油泵MAXO1 AP001压力升至17 MPa，开启回路1隔绝阀，进行冲洗，当压力降至9 MPa时，关闭回路1隔绝阀。当压力重新升至17 MPa时，再开启回路1隔绝阀，进行第二次冲洗），晚上打开隔绝阀进行连续大流量冲洗。
（2）对油管路弯头及焊缝处进行锤击，加快管道内大颗粒剥落速度。
（3）提高冲洗油温，使原来系统温度35℃提高至50℃左右，以提高油冲洗的效率。
（4）采用抗燃油滤油机，滤油小车滤芯由3微米改成1微米
4月12日EH油送电试所化验，颗粒度指标合格，至4月20日EH油系统9个回路发现油样清晰透明，颗粒度检测结果小于6级（NAS1638 ）指标，符合基建阶段对抗燃油的质量要求。

5结论
（I）由于抗燃油的溶剂效应和管路、外界环境污染源影响，使2号机抗燃油受到污染导致油质浑浊，颗粒杂质超过NAS1638小于6级要求。
（2）电厂在消化SIMENS技术的同时，结合自身的经验弥补油冲洗系统的不足。及时发现抗燃油系统污染情况并采取有效措施，消除了控制油系统内的污染源，使抗燃油的各项指标符合机组启动前的质量要求。
（3）电试所通过技术论证，提出有效寻找抗燃油系统污染源原因的分析思路，为解决电厂抗燃油污染发挥重要作用。

参考文献:
1]孙坚明.电力用油（气）[M].电力部热工研究院.
2]DL/T571-95电厂用抗燃油验收、运行监督及维护管理导则
作者简介:龚秋霖（ 1963-），男，工程师，主要从事电力系统化学技术监督以及管理工作