630MW超临界机组高压抗燃油再生脱水装置系统优化与改进

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:谢金土
[导读] 摘要:国华太仓发电有限公司2×630MW超临界机组高压抗燃油再生系统改造后经常出现颗粒度超标的现象,分析其原因为抗燃油再生脱水装置过滤效果不理想。
        (国华太仓发电有限公司  江苏太仓  215433)
        摘要:国华太仓发电有限公司2×630MW超临界机组高压抗燃油再生系统改造后经常出现颗粒度超标的现象,分析其原因为抗燃油再生脱水装置过滤效果不理想。通过对该再生脱水装置和PALL HNP021型真空滤油机的过滤效果进行对比分析,提出对现有再生脱水装置出口过滤器进行优化与改进,解决了抗燃油颗粒度经常出现超标的问题,可供其他电厂解决同类问题借鉴。
        关键词:高压抗燃油;再生脱水装置;出口过滤器;改型
        Abstract: Guohua Taicang Power Generation Co., Ltd. 2 x 630MW supercritical unit high-pressure anti-fuel regeneration system after the transformation of the phenomenon of particulate ingexceeding, the analysis of the reason for anti-fuel regeneration dewatering device filtering effect is not ideal. By comparing the filtration effect of the regenerative dewatering device and the PALL HNP021 vacuum filter, the paper puts forward the optimization and improvement of the export filter of the existing regenerative dewatering device, solves the problem that the anti-fuel particle size often exceeds the standard, and can be used for other power plants to solve similar problems.
        Keywords: high-pressure anti-fuel; regenerative dewatering device; outlet filter; modified
        引言
        国华太仓发电有限公司2×630MW超临界机组为江苏省首批超临界汽轮发电机组,该机组的汽轮机为上海汽轮机厂生产的N630-24.2/566/566型超临界、中间再热式、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机,两台机组分别于2005年11月和2006年1月投产。机组调节保安系统由上海汽轮机厂生产,工作介质为高压抗燃油(化学名为三芳基磷酸脂,简称EH油),使用牌号为AKZO,工作压力为14±0.5MPa,油箱油温的控制范围为37-55℃。EH油系统原设计配置PALL离子交换树脂与真空脱水相结合的再生系统。2013年10月对EH油再生系统实施改造项目,改造后EH油颗粒度经常出现超标的问题。经过与其它型号滤油机过滤效果进行横向对比分析,提出对现有EH油在线再生脱水装置出口过滤器进行改型,提高其过滤效果。改造后彻底解决了EH油经常出现颗粒度超标的问题,提高了机组调节保安系统的安全可靠性。
        1 EH油再生系统改造情况
        由于两台机组EH油经常出现起泡沫特性、空气释放值、油泥等指标超标现象,现有EH油再生系统对EH油无法处理合格,所以,经专业人员调研考察,决定选用新型EH油在线再生脱水装置对现有EH油再生系统进行改造。此装置采用了与EH油相容的材料及新型高效吸附剂填充的再生滤元及精密颗粒过滤器进行合理配置,具有使用寿命长,过滤精度高的特点。按功能分主要由进油部件,脱水部件,再生部件、过滤部件、保安部件及电气系统组成。该装置油处理设计流量为0.6m3/h,设计压力为2.5MPa,酸值≤0.05mgKOH/g,水分≤0.05%,电阻率(20℃)≥8×109Ω.cm,清洁度为NAS1638 5级,出口过滤器精度为1μm。2013年10月完成新型EH油在线再生脱水装置系统改造,保留原有PALL HNP021型真空滤油机不变,与新型EH油再生脱水装置采用并列方式连接,并通过阀门切换实现互为备用方式。该装置系统改造后投入正常运行。


        2 EH油颗粒度超标及处理情况:
        根据历年来油质监督取样化验数据的统计分析,两台机组EH油颗粒度超标共发生47次,统计其中一台机组NAS1638 6级 17次、NAS1638 7级 2次、 NAS1638 8级 1次;统计另一台机组NAS1638 6级 22次、NAS1638 7级 4次、 NAS1638 8级 1次。当EH油颗粒度超标时,运行值班人员都会将新型EH油再生脱水装置切换至PALL HNP021型真空滤油机运行。由于PALL HNP021型真空滤油机过滤效果特别好,过滤精度能够达到1μm,EH油颗粒度经过真空滤油机处理后都能够达到NAS1638 5级以内,而且颗粒过滤处理时间一般不会超过24小时,所以充分说明了PALL HNP021型真空滤油机过滤效果优于新型EH油再生脱水装置。
        3 EH油颗粒度超标的常见原因
        3.1油中大颗粒杂质进入
        油系统在检修中遗留杂质、密封件老化脱落、油箱及管道内壁上有机物的溶解和剥离、金属之间磨擦所产生的金属碎屑等进入EH油中。
        3.2油的水解和酸性腐蚀
        EH油是一种三芳基磷酸脂,和其它脂类一样都能水解,磷酸脂水解后生成磷酸根和醇类。其所产生的酸性产物又进一步催化水解,促进敏感部件的腐蚀。而且三芳基磷酸脂对周围环境中的潮气吸附能力很强,尤其在南方的梅雨季节,可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,引起EH油系统部件的腐蚀,增加颗粒污染。
        3.3 油的高温氧化和裂解
        EH油系统存在局部过热可能发生氧化或热裂解,导致酸值增加或产生沉淀,增加颗粒污染。温度升高会致使EH油的电阻率降低,加剧伺服阀阀口的电化学腐蚀,加速密封件老化,导致油质颗粒度升高。
        4提高再生脱水装置系统过滤效果及安全运行措施
        4.1采用与PALL HNP021型真空滤油机出口过滤器似结构和技术对再生脱水装置出口过滤器进行改型,按不低于原设计压力和通流面积进行重新选型,选用PALL HZ8314F24UPH1型单筒过滤器(带目视压差报警器),滤芯型号选用PALL HC8314FCZ16Z(过滤精度旧标准为1μm,新标准为2.5μm)。
        4.2 对EH油再生脱水装置加装在线液位报警装置。EH油再生脱水装置原设计没有在线液位报警装置,由于该再生脱水装置系统实施在线连续运行,一旦运行中发生油泵油封、油管接头等漏油引起的跑油事故时,将直接导致由于EH油位低引起的EH油泵跳闸,进而引发机组停机事故。因此,为消除安全隐患,增加在线液位报警装置,在装置系统发生漏油时能够及时停止其运行。
        5结语
        2019年9月实施完成两台机组EH油在线再生脱水装置出口过滤器改型和加装在线液位报警装置。根据运行取样化验数据统计分析,过滤器改型后EH油颗粒度再未出现超标问题,油质颗粒度始终控制在NAS1638 5级及以下,彻底解决了EH油颗粒度频繁超标的问题,同时又提高了EH油再生脱水装置系统运行的安全可靠性,为相关行业及单位对同类型问题的处理提供了借鉴经验。
        参考文献
        [1]全兆宣,李烨峰.抗燃油在线再生处理新技术[J].热力发电,2003(10): 86-89+94.
        [2]孙坚明,李荫才.矿物汽轮机油维护与管理[M].北京:中国标准出版社, 2006.
        [3]陈和,胡晓丽.EH 高压抗燃油劣化分析及控制措施[J].宁夏电力,2006 (3):53-57+72.
        作者简介
        谢金土(1974—),男,本科,高级工程师,从事汽轮机设备技术管理及维护工作。
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