汽轮机EH油混油产生沉淀物原因分析及防范措施

汽轮机EH油混油产生沉淀物原因分析及防范措施

张全吉

大唐山东电力检修运营有限公司，青岛   266500

摘要：汽轮机EH油俗称抗燃油，是一种三芳基磷酸脂,EH油系统通过EH油驱动各执行机构和危急遮断系统,以实现汽轮机主汽门和调节门的开关，EH油须保持正常理化特性和运行特性，EH油特性的变化超出规定范围会导致汽门的卡涩，轻则引起机组跳闸，重则会引起汽轮机超速飞车。为及时发现油质劣化，在EH油系统每次补油前做混油试验极为重要，本文就结合某电厂2号机组汽轮机EH油混油产生沉淀物原因进行了全面分析，找出了导致油质劣化的原因，提出了相应解决措施，对类似问题的预防和处理有一定的借鉴和指导意义。

关键词：汽轮机EH油；混油，沉淀物；劣化；卡涩，机组停运；

1 系统概述

1.1 EH供油系统的功能

提供高压抗燃油，并由它驱动各执行机构，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性，其正常工作温度一般为38-45℃。

1.2 EH供油系统主要设备

由EH油箱、EH油泵、出入口门、滤网、控制块、溢流阀、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。

1.3 EH油系统工作过程

EH油从油箱经油泵入口门、入口滤网、EH油泵、EH油控制块（包括出口滤网、逆止阀、出口门、溢流阀）后，经高压蓄能器和高压供油母管送至各执行机构和危急遮断系统，系统执行机构的回油经有压回油母管、回油滤网、回油冷却器回到油箱；危急遮断系统的回油经无压回油母管回油箱。

1.4 EH油设备介绍

油箱：容积为800升，油箱板上装有液位开关、磁性滤油器、空气滤清器、控制块，另外油箱底部外侧装有电加热器，间接对EH油加热。

EH油泵：出口压力整定在14.5±0.5Mpa，油泵启动后，油泵以全流量85 Ｌ/min向系统供油，同时也向高压蓄能器供油, 当系统压力达油泵整定压力时，高压油推动恒压泵上的控制阀，控制阀操作泵的变量机构，使泵的输出流量减少，当泵的输出流量和系统用油量相等时，泵的变量机构维持在某一位置，当系统需要增加或减少用油量时，油泵会自动改变输出流量，维持系统油压，当系统瞬间用油量很大时蓄能器将参与供油。正常运行时一台油泵足以满足系统所需油量，偶尔在系统调节时间较长（如甩负荷），或部分高压蓄能器损坏使系统油压降低的情况下，备用油泵可能投入。

EH油控制块：安装于油箱顶部，其包括：油泵出口滤网、油泵出口逆止阀、油泵出口门、溢流阀。

油泵出口滤网：每台泵有出口滤网，滤芯为10微米。

高压蓄能器：一个高压蓄能器安装在油箱旁，吸收泵出口的高频脉动分量，维持油压平稳，在机头左、右侧中压主汽门旁各有两个高压蓄能器与高压供油母管相连，提供系统正常或瞬时油压，蓄能器是通过一个蓄能器块与油系统相连，蓄能器块上有两个截止阀，用来将蓄能器与系统隔离，并将蓄能器中的高压油排到无压回油母管，最后回到油箱。

低压蓄能器：与有压回油母管相连，它用来作为一个缓冲器在负荷快速卸去时，吸收回油系统的油压，消除排油压力波动。

蓄能器有一个合成橡胶软胆及钢外壳组成，橡胶软胆是用来将气室与油室分开，软胆中充有干燥氮气，外壳上装有与相连的充氮防护气阀。高压蓄能器中氮气压力为9.1Mpa，低压蓄能器中氮气压力为0.21Mpa。

EH油再生装置：在油箱旁安装有一套EH油再生装置，用来储存吸附剂和使抗燃油得到再生，它由硅藻土滤器（使油保持中性、去除水份等）和纤维滤器（去除杂质）、精密滤器串联组成。

自循环冷却系统：当EH油的油温偏高时，可以开启启动冷却循环泵，油箱内的油经冷却循环泵、冷油器回油箱，这一路称为EH油的自循环冷却系统；冷却循环泵控制由就地端子箱上的控制按钮控制启、停、投自动。

EH油冷却水温控电磁阀：当油箱油温＞56℃，该电磁阀打开，冷却水通过冷油器，当油箱油温＜37℃，该电磁阀关闭。

2 事件发生及处理经过

2.1油泥产生经过

2023年10月6日，因2号机给水泵汽轮机油动机活塞杆处渗油，需补油，联系化验班进行2号机EH油与库存EH油的混油试验。10月7日，混油试验结果显示两种油混合产生油泥。化验报告如下：

2.2 检查分析处理经过

2.2.1 所有批次混油实验

10月7日，发现2号机EH油与新油混合后产生油泥，随后安排将全部新油取样做混油试验分析，分析结果如下表所示。从结果看，各批次的新油之间混合无异常，而各批次新油与2号机EH油混油均有油泥产生，由此可确定2号机EH油油质发生了劣化。

2.2.1 厂内EH油再化验

随即对2号机EH油进行了取样化验，但各项指标均显示正常，由此看来此种油质变化是厂内设备化验不能发现的。

2.2.2专业机构EH油再化验

为了确定2号机油质恶化的情况，及时采取措施进行有效处理，随将油样送至油生产厂家进行化验，经生产厂家专业仪器的化验，结果显示EH油泡沫特性不合格。

10月10日，厂家专业油质处理人员及在线处理设备到厂，开始进行油质处理。历经一个月的滤油工作，再次进行混油试验，无油泥析出。2号机EH油箱开始适量补油。

将详细了解，专业油质处理设备配有IAT离子阱吸附剂过滤器和RMS变径多级分离过滤器，用以降低酸值，去除油液中的油泥、胶质物，达到纯化油液的目的。ITA离子阱吸附剂的特点：（1）特别适用于汽轮机调速系统的磷酸酯类抗燃油；（2）可以清除油液中的油泥及漆膜，改善油液的抗氧化性能；（3）投入使用后迅速降低油液的酸值，见效快；（4）长期在线使用，保持油液正常的理化指标，有效的延长油液使用寿命。此次厂家油质处理过程为我厂EH油滤油提供了很好的经验。

4 原因全面分析

根据油质化验及处理过程得知，混油试验产生油泥的原因为EH油高温氧化，油质劣化。随对2号机组EH油系统进行全面排查分析，最有可能导致油温过高的原因有以下几种：

原因1：环境温度高、冷却水温度高、压力低，冷油器换热差等冷却系统故障原因。使油箱内温度高，抗燃油氧化加快，造成油质劣化。但从EH油箱温度历史曲线来看，近两年从未发生此状况，排除了EH油油箱内油温高的可能。

原因2：EH油系统内漏，EH油在系统管道内打循环，油与管道之间产生摩擦生热会造成EH油温升高。EH油系统的蓄能器回油阀不严；卸荷阀卡涩、不严；伺服阀泄漏；OPC/AST电磁阀不严等阀门内漏。会造成回油管温度会升高，但回油油温升高是短暂的，油液在循环，回到油箱后能够进行冷却。短暂的升温，不会造成油质发生迅速劣化。

原因3：EH油系统设备、管道局部温度高，油液不流动，导致油温过高，油质劣化增快。

对EH油系统的布置进行排查，其主汽门处油动机、蓄能器距离高温设备很近，运行期间温度高在60-80℃，并且蓄能器内油液不流动，油动机内油液很少流动，造成局部的油液高温油质劣化。LV阀的油管道布置与汽缸距离近，管道内油液在采暖季以外不流动，采暖季很少流动，同理造成油质恶化。这些局部恶化的油液在机组打闸停机后会回至油箱，油液混合，造成整个油系统内的油液油质劣化。

总结：从以上分析可以确定，2号机组EH油与新油混合产生沉淀物的原因为2号机部分EH油系统设备、管道离本体太近部分抗燃油长期处在高温环境下，油质氧化加剧，在高温下泡沫特性严重超标，油质劣化加速，同时本厂现有油质化验设备不能精确化验出油质泡沫特性的劣化。

5 整改及防范措施

针对EH油系统油质劣化原因，采取以下防范措施：

（1）加强EH油系统设备维护，尤其是EH油冷却装置的维护，确保EH油箱内油液不超温。

（2）做好EH油系统定期工作，经常检查对比各回油管路温度，针对异常升温现象进行分析，择机处理。

（3）做好伺服阀的跟踪检查，更换质量可靠的品牌，目前已全部将伊顿威格士伺服阀更换为美国穆格伺服阀。

（4）引进更专业更高级的在线滤油设备，加强油质监测与滤油工作，缓解由于各种原因造成的油质劣化。

（5）做好EH油系统设备、管道改造工作，解决设计、安装问题造成的局部超温问题，从根源上消除油质劣化原因。同时排查EH油系统内漏情况，更换精密元件，杜绝内漏原因产生的超温。

（6）加强EH油系统检修维护人员的责任意识培养与技术培训，使其在工作过程中认真履行职责，严格遵守检修工艺流程，全面落实检修质量标准，及时发现EH油系统的隐患，分析解决常见故障与难题。

6 结语

通过以上真实案例的全面分析可以看出，EH油系统部分管道阀门靠近高温设备，长期影响下油的泡沫特性会劣化，加之电厂内部的EF油化验不能及时发现其泡沫特性的变化，极易在补油时产生油泥，油泥会导致执行机构的卡涩，进行导致机组事故的发生。针对以上原因提出了对应的解决措施，各火电企业可以从中学习、借鉴，避免机组发生停运或更大的事故发生。

参  考  文  献

[1] 雷建平，万广东。汽轮机进口抗燃油的维护和保养。《华电技术》2008年。

[2]高为，李莉。抗燃油油质异常的分析和处理。《四川电力技术》2003年。