外高橋第二發(fā)電廠2號機為在建的900 MW大容量機組,控制液采用型號為Fyrquel EHC的抗燃油。在汽輪機的控制油管道安裝完畢,系統(tǒng)運行之前,油系統(tǒng)進行了油沖洗,對抗燃油進行連續(xù)濾油,以保證整個油系統(tǒng)內(nèi)部的清潔。但油顆粒度始終超標(biāo),油液外觀渾濁,經(jīng)過電廠和外方專家、電試所的通力合作,針對抗燃油污染原因進行了分析和研究,并及時采取有效措施,使抗燃油各項指標(biāo)符合啟動前質(zhì)量要求,為外高橋第二電廠2號機按時啟動奠定了基礎(chǔ)。
1控制油系統(tǒng)沖洗簡介
外高橋第二電廠1 ,2號汽輪機均為引進德國SIEMENS技術(shù)。在控制油系統(tǒng)的回油母管至主油箱之間沒有設(shè)計濾網(wǎng),使系統(tǒng)回路沖洗時的雜質(zhì)通過回油母管進人主油箱內(nèi),污染了原主油箱內(nèi)的清潔油。為了提高控制油沖洗質(zhì)量,縮短油沖洗時間,防止油污染,電廠在控制油系統(tǒng)上安裝了一套臨時輔助設(shè)備,包括臨時油箱、油泵及濾網(wǎng)。這套臨時設(shè)備的主要作用是使系統(tǒng)回路沖洗后先回到臨時油箱,再通過油泵及濾網(wǎng)將油輸入控制油主油箱,以確保主油箱內(nèi)的油保持清潔。
控制油系統(tǒng)共分9個回路進行沖洗,*個回路沖洗結(jié)束并取樣合格后,再進行下一個回路的沖洗。油樣清潔度合格標(biāo)準(zhǔn)為ISO 4406 Code 15/12,相當(dāng)于NAS 6級。EH油箱容量為800 L。沖洗油量1000 L左右。
2003年12月30日開始*次沖洗,濾油小車型號為PFC8314一50一Z一IMP ,濾芯為HC8314FKP16Z(3 Nt,m ),流量為50 L/min。沖洗臨時系統(tǒng)見圖l0 2004年1月16日由于控制油箱油位低,而進行了補油。2004年2月9日取樣發(fā)現(xiàn)油樣呈乳白色,渾濁,顆粒度大于NAS12。電廠同SIEMENS專家討論,并送油樣去德國做油質(zhì)全分析。德國試驗室的試驗結(jié)論是通過3 },m濾芯可以使油質(zhì)變清。但現(xiàn)場沖洗以及用3 },m過濾器過濾,污染情況并未得到解決。2004年3月初,電廠抽空EH油箱內(nèi)全部抗燃油,清理油箱,檢查發(fā)現(xiàn)油箱底部沒有大的明顯顆粒雜物。為了查找原因,決定關(guān)閉進入系統(tǒng)的沖洗閥,對EH油箱采取閉式大流量濾油,經(jīng)過濾的油送上海電試所化驗顆粒度指標(biāo)合格(NASS ),油液透明。但是透明的油進入系統(tǒng)后又變渾濁,顆粒度又大于NAS12。
2污染原因研究
上海電試所接受電廠委托對抗燃油作油質(zhì)全分析,油質(zhì)各項指標(biāo)除外觀和顆粒度外均符合DI,/T571一95《電廠用抗燃油驗收、運行監(jiān)督及維護管理導(dǎo)則》,數(shù)據(jù)見表1。對系統(tǒng)污染源的分析主要進行了以下試驗:
(1)為了驗證沖洗過程中所使用的清潔劑是否為含氯清潔劑或系統(tǒng)中是否存在含氯材料污染,對油中氯離子含量進行了檢測,檢測結(jié)果表明含氯量符合抗燃油質(zhì)量要求,排除了系統(tǒng)氯污染的可能。
(2)由于系統(tǒng)濾油前曾對濾網(wǎng)采用溶劑(乙醇和汽油)清洗,為此在實驗室采用少量無水乙醇和汽油與抗燃油混合,混合結(jié)果觀察油外觀仍透明清晰,說明這些溶劑不會造成抗燃油渾濁。
(3)試驗中將抗燃油與少量礦物油混合后立即變渾濁,為了驗證抗燃油渾濁是否由于礦物油混人EH油系統(tǒng)造成,對系統(tǒng)中的抗燃油進行了礦物油含量測定,測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)礦物油含量符合要求。因此排除了由于礦物油污染導(dǎo)致抗燃油渾濁的情況。
(4)電試所對抗燃油顆粒污染度測定采用自動顆粒計數(shù)法檢測,該法可以給出油中顆粒的大小、數(shù)目和分布情況,但不能分析顆粒的來源和性質(zhì),為了進一步弄清油中顆粒的性質(zhì),采用油料發(fā)射光譜法對電廠1/24EH油樣(渾濁),2號機濾油小車出口油樣(透明)以及系統(tǒng)調(diào)門油樣(渾濁)進行油中金屬元素檢測(見表2),發(fā)現(xiàn)渾濁油樣中金屬鈣、硅含量較透明油樣含量高3一5倍,總金屬含量高4倍左右,見圖2。對比其他電廠合格EH油金屬測量結(jié)果,硅和鈣的含量與電廠透明油樣含量相差不多。試驗說明引起油質(zhì)渾濁的原因主要是鈣和硅對油品的污染,由于鈣和硅又是土壤的主要成分,因此推斷污染源主要是灰塵。
(1)管道保管不善和環(huán)境因素影響是系統(tǒng)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(進油)兩種規(guī)格的不銹鋼管,嚴(yán)密包裝后運抵現(xiàn)場,但是現(xiàn)場放置時間較長,未作妥善防塵保護以致管道內(nèi)侵人了灰塵、油污等污垢。
另外,經(jīng)安裝后的控制油系統(tǒng)管路長、回路多,外界環(huán)境因素如空氣中塵埃的侵人也可能導(dǎo)致抗燃油中雜質(zhì)的污染。
(2)抗燃油的溶劑性能m導(dǎo)致系統(tǒng)EH油渾濁和顆粒度指標(biāo)超標(biāo)
由于抗燃油具有較強的溶劑效應(yīng),系統(tǒng)中的污垢遇抗燃油后,部分溶解在液體中,并使不溶解物從系統(tǒng)管路上進一步剝落下來形成沉淀物。當(dāng)油泵啟動后,沉淀物容易被沖起進人系統(tǒng),導(dǎo)致系統(tǒng)中抗燃油外觀變渾濁,顆粒度指標(biāo)超標(biāo)。
4采取措施后的情況
在明確了油質(zhì)渾濁原因是細(xì)小顆粒污染后,對油沖洗及濾油采取了改進措施:
(1)加大流量沖洗,白天進行屏壓沖洗(啟動控制油泵MAXO1 AP001壓力升至17 MPa,開啟回路1隔絕閥,進行沖洗,當(dāng)壓力降至9 MPa時,關(guān)閉回路1隔絕閥。當(dāng)壓力重新升至17 MPa時,再開啟回路1隔絕閥,進行第二次沖洗),晚上打開隔絕閥進行連續(xù)大流量沖洗。
(2)對油管路彎頭及焊縫處進行錘擊,加快管道內(nèi)大顆粒剝落速度。
(3)提高沖洗油溫,使原來系統(tǒng)溫度35℃提高至50℃左右,以提高油沖洗的效率。
(4)采用抗燃油濾油機,濾油小車濾芯由3微米改成1微米
4月12日EH油送電試所化驗,顆粒度指標(biāo)合格,至4月20日EH油系統(tǒng)9個回路發(fā)現(xiàn)油樣清晰透明,顆粒度檢測結(jié)果小于6級(NAS1638 )指標(biāo),符合基建階段對抗燃油的質(zhì)量要求。
5結(jié)論
(I)由于抗燃油的溶劑效應(yīng)和管路、外界環(huán)境污染源影響,使2號機抗燃油受到污染導(dǎo)致油質(zhì)渾濁,顆粒雜質(zhì)超過NAS1638小于6級要求。
(2)電廠在消化SIMENS技術(shù)的同時,結(jié)合自身的經(jīng)驗彌補油沖洗系統(tǒng)的不足。及時發(fā)現(xiàn)抗燃油系統(tǒng)污染情況并采取有效措施,消除了控制油系統(tǒng)內(nèi)的污染源,使抗燃油的各項指標(biāo)符合機組啟動前的質(zhì)量要求。
(3)電試所通過技術(shù)論證,提出有效尋找抗燃油系統(tǒng)污染源原因的分析思路,為解決電廠抗燃油污染發(fā)揮重要作用。
參考文獻:
1]孫堅明.電力用油(氣)[M].電力部熱工研究院.
2]DL/T571-95電廠用抗燃油驗收、運行監(jiān)督及維護管理導(dǎo)則
作者簡介:龔秋霖( 1963-),男,工程師,主要從事電力系統(tǒng)化學(xué)技術(shù)監(jiān)督以及管理工作