汽轮机抗燃油酸值与泡沫超标的原因分析及预防措施

汽轮机抗燃油酸值与泡沫超标的原因分析及预防措施

张晗

山西大唐国际运城发电有限责任公司 山西 运城 044602

摘要：考虑到工厂内汽轮机的耐火性油的酸值和发泡特性超标的现象，基于此，本文主要分析了酸值和发泡特性的上升超标的原因，而且本文将针对性的提出了预防措施，以有效解决汽轮机抗燃油酸值与泡沫超标的问题。

关键字：汽轮机；抗燃油；泡沫超标；预防措施

前言：

由于汽轮机在运作的过程中，对调节系统的控制质量要求很高，同时还需要满足大容量、大容量参数装置的发展要求，所以汽轮机速度控制系统通常采用耐燃料的人工合成磷酸酯以及耐高压磷酸酯燃料作为电动流体调节系统的动力油，主要时因为这种材料具有恒定的高温、防老化的作用，而且耐燃油燃点高于涡轮机的燃点，因此可显著降低因泄漏引起的火灾风险。然而，汽轮机在使用过程中由于自身或外部因素的影响会产生的油变质现象，从而会使得酸值增加，造成的污染。此外，由于酸值以及泡沫水性是监测燃料运行状态的重要指标，所以如果泡沫的特性超过了标准，就会发生变质变质和污染现象，从而直接影响机组的安全稳定运行，很容易造成汽轮机跳车和停机。

1. 问题的提出

2015年8月，某厂的汽轮机中耐火油的酸值为0.16Mg KOH/g (超过耐火油耐火油酸值标准的0.15mg KOH/g )并且酸值继续升高，因此，为了降低酸值，该厂积极地进行了油过滤，但是酸值还是继续上升。所以，为了改善油的过滤效果，该厂更换硅藻过滤芯，积极过滤油，并且发现8号机的抗燃油箱的液面增加，气泡溢出到呼吸机，于是猜测可能存在气泡特性超过标准的问题。

2、产生的危害

2.1酸值上升的危害

酸值是评价耐火油老化和水解老化的重要指标，酸值越高，对耐火油的稳定性越不理想。上升酸值的危害性主要反映在以下方面：

1. 高酸值加速耐火油的老化，造成沉淀和发泡。 （2）酸值过高时，伺服阀喷嘴的间隙扩大，调整变慢，会发生单元故障。 （3）酸值超过标准时，单元的调整系统组件容易发生腐蚀，调整组件容易受到干扰。 （4）机油老化产品影响油粒度、发泡特性、空气排放值，然后影响速度控制系统的准确、稳定、有效的工作。

2.2过量发泡特性的危害

发泡特性是用于评价磷酸耐火油的重要指标，如果过量发泡就会有以下危害：(1)油中含有加速油的氧化和劣化的泡沫。 (2)高压下的气泡破裂会引起速度控制系统的振动，引起噪音和气蚀振动，然后损害原部件的寿命。 (3)进入油泵的气泡可能会引起油泵的空蚀，影响油泵的正常工作。 (4)如果泡沫过多，则阻油门会引起不稳定的油压，油的压缩性发生变化，电气油压控制信号偏离，引起错误的液位，可能导致油的供给不充分，甚至可能发生漏油事故，严重威胁机组的安全动作。

3、原因调查和处理

3.1酸价上升及处理的原因分析

3.1.1发泡水的影响

磷酸盐耐火油含水率的增加会引起水解，同时形成磷酸和苯酚的酸，进而反应生成低分子酸和聚合物，而通过高能量产生的产品就会生成的酸性物质，以催化油产品的分解，这时候石油产品的酸值继续上升。

另外，在通常情况下，耐火油的水源主要是吸收空气中的水分，而在异常条件下则不能排除大量的水分，所以为了防止水分进入，位于油箱上部的呼吸机一般需要配备带有干燥剂的空气过滤器。

由于该厂的燃油水分并没有超过标准数值，所以可以看出，水分不是引起酸性值变大的原因。

3.1.2温度的影响

研究表明：温度是影响耐火油使用年限的重要因素，所以在正常情况下，需要控制磷酸盐耐火油的工作温度，才能使得耐火油的工作温度不超过60°C，保持在35°C到55°C；一旦到了冬天，室外温度低，因此也会带来低的液压油温度；而当油温低于20℃时，一定需要禁止主油泵的启动。所以，为了保证机器的正常工作，一般需要开始加热器加热油箱，油温上升到约60℃时停止加热。

如果绕过机油滤清器，打开耐火油的加热器，使得泡沫溢出为止。而一旦泡沫溢出，加热器就会运转。 此时，由于油温约为90℃，所以长时间在油箱内置加热器的情况下，加热器附近的局部温度变高，导致耐火油的劣化，可以提高酸值。 考虑到加热时耐火油容易分解的特性，可以预先进行判断为由于电加热器的动作和高温过热使得油劣化，酸值上升。而电加热器停止工作后，酸值稳定，缓慢增加，所以进一步表明电加热器的工作是耐火油酸值增加的主要原因。

3.2发泡特性超标的理由和处理

汽轮机抗燃油泡沫性质不合格的原因具体如下：(1)耐火油在一定时间内执行后，油质逐渐恶化，消耗油中含有的反泡成分，含有促进油泡发泡的极性物质。 (2)由于汽轮机工作的操作随着时间的延长，抗燃料油中的抗泡成分缺损，因此就会导致反泡性能的降低。(3)外在因素主要考虑与耐火油中的消泡成分不足以及发泡体的增加有关。(4)油中存在表面活性物质，使得发泡的特性提高。

因此，分析该厂耐火油的工作，分析可知该厂的汽轮机抗燃油的发泡特性没有超过标准，燃料油的酸值上升，而且在更换过滤元件之前没有发生燃料泡沫，所以抗燃油机泡沫特性一旦急剧增加，在油分解的过程中一部分泡沫就会被消耗，由此可以看来，燃料油的过滤也可以作为泡沫特性增加的主要原因。

4、结论

通过上述的讨论，可以看出影响汽轮机抗燃油酸值上升的原因，因此给与以下措施与建议：

第一，该厂加强对耐火油及其系统的监督和维护，定期开口和更换旁路过滤元件。；第二，还应加强对燃油箱的温度监测。只有油温过低时才能开始加热器，如果使加热器之后，为了避免过热动作一定需要切断电源才能工作。而油箱外的红外线加热器应尽可能用于加热，避免油箱内部的电加热器局部过热，降低耐火油的水解和分解的风险；第三，油箱上部呼吸器的干燥剂，为了避免干燥剂故障引起的耐火油的水分含量的增加，必须在时间内检查并更换。而防油腐蚀生成的皂化产品，尽可能减少，导致油质的降低和发泡的增长。第四，为避免消泡剂不足引起耐火油的发泡特性超标，可加入消泡剂有效治疗。

参考文献：

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