设备劣化分析报告

设备劣化分析报告

1.设备劣化分析报告 篇一

这种高温高压的环境, 易发生事故, 造成严重的经济损失, 矿物型的汽轮机油由于燃点较低已经不适合在大容量机组中的应用。磷酸酯抗燃油有非常好的润滑性能和抗燃性, 作为控制油已经被广泛应用于非常大型汽轮机组的调速系统, 对提高发电机组的防火安全性也有相当重要的作用。

1 磷酸酯抗燃油使用现状

随着电力系统大容量、高参数汽轮发电机组的发展, 对其工作介质的要求也越来越高;所用的矿物油的自燃点为350℃左右, 而发电厂汽轮机的调节系统大多靠近过热的蒸汽管道 (蒸汽温度在540℃) ;所采用矿物油作为液压调节工作介质, 一旦发生泄露, 产生火灾的危险性极大。

据统计, 电厂火灾中有90%发生在汽轮机的油系统[1]。因此, 为了保证高参数机组的安全经济运行, 调节系统的控制液普遍采用了磷酸酯抗燃油。其自燃点一般在530℃, 可以很大程度减小因油泄露而引起火灾的危险性[2]。

磷酸酯抗燃油在使用过程中容易产生酸值升高、含水量增加、电阻率下降等问题, 进一步使油中杂质颗粒增加, 造成机组系统部件的腐蚀和卡涩, 威胁机组的安全运行。

目前, 国内电厂使用的抗燃油基本为国外引进, 价格大约在138kg/3万元, 300MW机组使用抗燃油的费用大约是20万元。所以减缓及降低油品的劣化, 即保证了系统的安全运行, 也降低了机组的运行成本, 同时减轻了报废油品对环境的污染。

2 磷酸酯抗燃油劣化的影响因素

2.1 酸值

酸值是抗燃油非常重要的一项化学性能指标, 运行机组的抗燃油酸值通常控制在0.20mg KOH/g。酸值升高表明抗燃油品质降低, 产生了酸性物质, 发生了劣化。酸值升高同时加速了抗燃油的水解, 加剧了对金属部件的腐蚀, 导致油泥的形成和沉积;另外, 还会不同程度的影响空气释放值、电阻率、颗粒度等性能, 对汽轮机调速系统的安全运行构成较大的威胁。

2.2 水分

磷酸酯抗燃油的水解过程是一个能让水解产物迅速分解的过程。一旦出现了水解, 抗燃油的劣化速度就会加剧。磷酸酯抗燃油在酸碱盐中最容易发生水解, 所以水分是磷酸酯抗燃油酸值升高的主要原因, 更加快了磷酸酯抗燃油的老化, 使抗燃油发生水解, 而且还会促使运行机组的零部件遭到腐蚀, 严重影响运行机组的安全运行。

根据文献报道[3,5], 在一定条件下磷酸酯抗燃油的使用寿命是5~10年, 但在大多数运行过程中, 不到一年抗燃油中的含水量就超过了标准。抗燃油中含水量的升高加速了抗燃油的劣化, 会影响抗燃油中的空气释放值、电阻率和泡沫特性。根据抗燃油运行守则, 油中的水含量必须<0.1%。

2.3 温度

抗燃油的抗燃性主要体现在抗燃油的高燃点, 不容易燃烧而且不容易产生易燃产物使其在突发火灾的情况下也不会沿着油的方向传递火苗, 这主要是由于抗燃油在合成过程中加入了抗燃剂。另外研究发现, 磷酸酯抗燃油的阻燃效果也很好, 主要是磷酸酯在燃烧过程中产生偏磷酸聚合物, 从而隔绝了空气使可燃物无法进入。磷酸酯产生的偏磷酸聚合物还可以阻止火势的蔓延。虽然磷酸酯抗燃油具有较好的抗燃性, 但在高温的条件下, 同样会加快磷酸酯抗燃油的劣化速度。

抗燃油在较高的温度下就会发生氧化, 一旦发生氧化油中的酸值就会升高, 磷酸酯抗燃油中的酯类就会把运行机组零部件管线融化掉, 导致抗燃油泄露。由此可以看出温度对于磷酸酯抗燃油来说是一个关键的因素。

研究表明, 未使用的抗燃油保存温度应该30℃左右, 一旦被启用, 磷酸酯抗燃油的温度就要保持在55℃左右。磷酸酯抗燃油会因为温度的升高而发生氧化反应, 使油中酸值升高, 水分增加, 影响磷酸酯抗燃油的正常运行。

3 结束语

目前在东北电网已有30多台机组采用该磷酸酯抗燃油作为调速系统的工作介质。抗燃油在运行过程中极易受到酸值、水分、空气释放值、颗粒物等的污染而导致其油品降低, 发生老化。近年来, 我国多家发电企业频频发生抗燃油油质劣化现象, 严重影响了机组的安全稳定运行。所以, 加强抗燃油的监督和维护, 在线处理老化磷酸酯抗燃油使其达到运行油的标准, 延长抗燃油的使用时间, 防止调速系统卡涩、保障机组的安全经济运行就显得尤为重要。

现在对于严重劣化的抗燃油仅依靠油循环系统中的精密过滤装置, 通过过滤保证抗燃油油质正常, 但对于劣化非常严重的抗燃油仅依靠精密的滤装置是远远不够的。因此研究磷酸酯抗燃油劣化的原因并迅速加以处理将成为彻底根治抗燃油劣化的最好的办法。

摘要：磷酸酯抗燃油具有良好的抗燃性, 已经取代矿物汽轮机油成为电力系统高参数机组调节保护系统和旁路系统的工作介质。近年来磷酸酯抗燃油劣化的情况日益增多, 致使磷酸酯抗燃油品质下降, 严重影响了使用性能。本文主要分析了酸值、水分、温度的对磷酸酯抗燃油劣化的影响, 从而能预防及减缓抗燃油劣化速度, 延长抗燃油使用时间。

关键词：磷酸酯抗燃油,酸值,脱酸脱水

参考文献

[1]郭春, 邢曙光.火力发电厂抗燃油的科学监督和运行管理[J].内蒙古电力技术, 2004.

[2]汪红梅.国产ZR-881型抗燃油热稳定性能的研究[J].长沙电力学院学报, 2002.

[3]赵娟, 韦藤幼等.碱性白土的制备及其脂肪酸脱除机理研究[J].广西大学学报 (自然科学版) , 2011.

[4]张贤明, 袁健等.磷酸酯抗燃油劣化机理及脱水净化技术研究[J].环境科学与技术, 2012.