外高橋第二發(fā)電廠(chǎng)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,系統運行之前,油系統進(jìn)行了油沖洗,對抗燃油進(jìn)行連續濾油,以保證整個(gè)油系統內部的清潔。但油顆粒度始終超標,油液外觀(guān)渾濁,經(jīng)過(guò)電廠(chǎng)和外方專(zhuān)家、電試所的通力合作,針對抗燃油污染原因進(jìn)行了分析和研究,并及時(shí)采取有效措施,使抗燃油各項指標符合啟動(dòng)前質(zhì)量要求,為外高橋第二電廠(chǎng)2號機按時(shí)啟動(dòng)奠定了基礎。
1控制油系統沖洗簡(jiǎn)介
外高橋第二電廠(chǎng)1 ,2號汽輪機均為引進(jìn)德國SIEMENS技術(shù)。在控制油系統的回油母管至主油箱之間沒(méi)有設計濾網(wǎng),使系統回路沖洗時(shí)的雜質(zhì)通過(guò)回油母管進(jìn)人主油箱內,污染了原主油箱內的清潔油。為了提高控制油沖洗質(zhì)量,縮短油沖洗時(shí)間,防止油污染,電廠(chǎng)在控制油系統上安裝了一套臨時(shí)輔助設備,包括臨時(shí)油箱、油泵及濾網(wǎng)。這套臨時(shí)設備的主要作用是使系統回路沖洗后先回到臨時(shí)油箱,再通過(guò)油泵及濾網(wǎng)將油輸入控制油主油箱,以確保主油箱內的油保持清潔。
控制油系統共分9個(gè)回路進(jìn)行沖洗,*個(gè)回路沖洗結束并取樣合格后,再進(jìn)行下一個(gè)回路的沖洗。油樣清潔度合格標準為ISO 4406 Code 15/12,相當于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(kāi)始*次沖洗,濾油小車(chē)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(shí)系統見(jiàn)圖l0 2004年1月16日由于控制油箱油位低,而進(jìn)行了補油。2004年2月9日取樣發(fā)現油樣呈乳白色,渾濁,顆粒度大于NAS12。電廠(chǎng)同SIEMENS專(zhuān)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論是通過(guò)3 },m濾芯可以使油質(zhì)變清。但現場(chǎng)沖洗以及用3 },m過(guò)濾器過(guò)濾,污染情況并未得到解決。2004年3月初,電廠(chǎng)抽空EH油箱內全部抗燃油,清理油箱,檢查發(fā)現油箱底部沒(méi)有大的明顯顆粒雜物。為了查找原因,決定關(guān)閉進(jìn)入系統的沖洗閥,對EH油箱采取閉式大流量濾油,經(jīng)過(guò)濾的油送上海電試所化驗顆粒度指標合格(NASS ),油液透明。但是透明的油進(jìn)入系統后又變渾濁,顆粒度又大于NAS12。
2污染原因研究
上海電試所接受電廠(chǎng)委托對抗燃油作油質(zhì)全分析,油質(zhì)各項指標除外觀(guān)和顆粒度外均符合DI,/T571一95《電廠(chǎng)用抗燃油驗收、運行監督及維護管理導則》,數據見(jiàn)表1。對系統污染源的分析主要進(jìn)行了以下試驗:
(1)為了驗證沖洗過(guò)程中所使用的清潔劑是否為含氯清潔劑或系統中是否存在含氯材料污染,對油中氯離子含量進(jìn)行了檢測,檢測結果表明含氯量符合抗燃油質(zhì)量要求,排除了系統氯污染的可能。
(2)由于系統濾油前曾對濾網(wǎng)采用溶劑(乙醇和汽油)清洗,為此在實(shí)驗室采用少量無(wú)水乙醇和汽油與抗燃油混合,混合結果觀(guān)察油外觀(guān)仍透明清晰,說(shuō)明這些溶劑不會(huì )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油系統造成,對系統中的抗燃油進(jìn)行了礦物油含量測定,測定結果發(fā)現礦物油含量符合要求。因此排除了由于礦物油污染導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(dòng)顆粒計數法檢測,該法可以給出油中顆粒的大小、數目和分布情況,但不能分析顆粒的來(lái)源和性質(zhì),為了進(jìn)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(chǎng)1/24EH油樣(渾濁),2號機濾油小車(chē)出口油樣(透明)以及系統調門(mén)油樣(渾濁)進(jìn)行油中金屬元素檢測(見(jiàn)表2),發(fā)現渾濁油樣中金屬鈣、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(jiàn)圖2。對比其他電廠(chǎng)合格EH油金屬測量結果,硅和鈣的含量與電廠(chǎng)透明油樣含量相差不多。試驗說(shuō)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(jìn)油)兩種規格的不銹鋼管,嚴密包裝后運抵現場(chǎng),但是現場(chǎng)放置時(shí)間較長(cháng),未作妥善防塵保護以致管道內侵人了灰塵、油污等污垢。
另外,經(jīng)安裝后的控制油系統管路長(cháng)、回路多,外界環(huán)境因素如空氣中塵埃的侵人也可能導致抗燃油中雜質(zhì)的污染。
(2)抗燃油的溶劑性能m導致系統EH油渾濁和顆粒度指標超標
由于抗燃油具有較強的溶劑效應,系統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管路上進(jìn)一步剝落下來(lái)形成沉淀物。當油泵啟動(dòng)后,沉淀物容易被沖起進(jìn)人系統,導致系統中抗燃油外觀(guān)變渾濁,顆粒度指標超標。
4采取措施后的情況
在明確了油質(zhì)渾濁原因是細小顆粒污染后,對油沖洗及濾油采取了改進(jìn)措施:
(1)加大流量沖洗,白天進(jìn)行屏壓沖洗(啟動(dòng)控制油泵MAXO1 AP001壓力升至17 MPa,開(kāi)啟回路1隔絕閥,進(jìn)行沖洗,當壓力降至9 MPa時(shí),關(guān)閉回路1隔絕閥。當壓力重新升至17 MPa時(shí),再開(kāi)啟回路1隔絕閥,進(jìn)行第二次沖洗),晚上打開(kāi)隔絕閥進(jìn)行連續大流量沖洗。
(2)對油管路彎頭及焊縫處進(jìn)行錘擊,加快管道內大顆粒剝落速度。
(3)提高沖洗油溫,使原來(lái)系統溫度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(chē)濾芯由3微米改成1微米
4月12日EH油送電試所化驗,顆粒度指標合格,至4月20日EH油系統9個(gè)回路發(fā)現油樣清晰透明,顆粒度檢測結果小于6級(NAS1638 )指標,符合基建階段對抗燃油的質(zhì)量要求。
5結論
(I)由于抗燃油的溶劑效應和管路、外界環(huán)境污染源影響,使2號機抗燃油受到污染導致油質(zhì)渾濁,顆粒雜質(zhì)超過(guò)NAS1638小于6級要求。
(2)電廠(chǎng)在消化SIMENS技術(shù)的同時(shí),結合自身的經(jīng)驗彌補油沖洗系統的不足。及時(shí)發(fā)現抗燃油系統污染情況并采取有效措施,消除了控制油系統內的污染源,使抗燃油的各項指標符合機組啟動(dòng)前的質(zhì)量要求。
(3)電試所通過(guò)技術(shù)論證,提出有效尋找抗燃油系統污染源原因的分析思路,為解決電廠(chǎng)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(chǎng)用抗燃油驗收、運行監督及維護管理導則
作者簡(jiǎn)介:龔秋霖( 1963-),男,工程師,主要從事電力系統化學(xué)技術(shù)監督以及管理工作