陈映洁
江苏华电扬州发电有限公司 江苏省扬州市 225002
摘要：针对电厂抗燃油系统的特点，从抗燃油油质指标异常原因、指标处理建议及采取的措施等方面进行分析，提出了处理建议及后期运行维护建议，强调了抗燃油油质采取控制措施的重要性和必要性。
关键词：抗燃油 酸值 水分 措施
前言
某燃机电厂在抗燃油例行检查中，发现油的酸值和水分长时间超标，严重威胁机组的安全运行。通过对抗燃油油质劣化原因进行分析，提出有关于酸值和水分超标的处理措施，最终得到优质合格的运行油指标。
一、2020年燃机抗燃油指标
运行中磷酸酯抗燃油的酸值标准为≤0.15mgKOH/g，水分≤1000mg/L，从2020年1月份开始酸值一直逼近上限值，到5月份酸值超标；水分从1月份开始一直超标，水分超标也会导致抗燃油裂解，酸值升高，水分增加，进而形成一种恶性循环。
混油实验过程中发现，#1、#2燃机运行中的抗燃油本身就存在大量的油泥产生。磷酸酯抗燃油本身对金属材料没有腐蚀性，但油中水分、氯含量、电阻率和酸值等超标都会导致系统中的金属部件发生腐蚀，造成不可修复的破坏。
酸值是反映抗燃油劣化变质程度的一项重要化学指标。酸值升高的原因是抗燃油因劣化（氧化水解）而产生了酸性物质，酸值波动大表示油质不稳定，酸值值越高、酸值变化的速度也将越快。所以在运行中酸值最好控制在0.1mgKOH/g以下，越低油质则越稳定。酸值过高的油对系统金属部件有腐蚀作用，由于调速系统均采用不锈钢材料，所以酸腐蚀不是主要问题，而关键问题是酸值居高不下，说明油已变质，油中有劣化产物生成，这些劣化产物会不同程度的影响油的电阻率、颗粒度、泡沫特性等性能。
二、抗燃油指标异常原因分析
1．油质本身成分问题
磷酸酯抗燃油本身应该具有一定的水解安定性，即抵抗水解变质的能力。磷酸酯抗燃油的水解安定性主要取决于基础油的成分和分子结构。在一定条件下（如温度、酸性物质催化）磷酸酯抗燃油会与水作用发生水解，水解产生的酸性物质会对油的进一步水解产生催化作用，完全水解后的最终产物为磷酸和分类物质。所以，水分与酸值具有相互催化的作用，酸值升高会导致油的水解，水解之后又会产生酸性物质，酸值上升。
磷酸酯抗燃油本身应具有氧化安定性，即抵抗氧化变质的能力。磷酸酯抗燃油的氧化安定性取决于基础油的成分、合成工艺以及油中是否添加了抗氧化剂。磷酸酯抗燃油再运行过程中，不可避免的要与空气接触发生氧化，高温、水分、油中的杂质以及油氧化后产生的酸性物质都会加速油的劣化变质。
2．金属及密封材料对油质的影响
磷酸酯抗燃油系统在制造安装过程、检修维护过程中，产生的焊渣、金属锈蚀物对油的劣化反应能起到催化剂的作用，使油酯部分分解为酚、羧酸、极性物质，这些物质的产生造成油酸值升高，酸值超标标志着油质劣化的开始。同时，在运行过程EH油直接侵蚀与其接触的金属铬的管路系统，增加油中杂质含量，促进油的劣化；EH油还存在溶剂效应，它会溶解皮囊的破损物、不适当的密封衬垫、脱落涂层物等等，这种溶解物与油相互作用改变油的理化性质，促进劣化，酸值增大，电阻率下降和起泡倾向增加。磷酸酯抗燃油对非金属材料有较强的溶解或溶胀作用。用于磷酸酯抗燃油系统的橡胶密封材料一般选用氟橡胶。磷酸酯抗燃油对氯丁橡胶、耐油橡胶、皮革、橡胶石棉垫等均有溶解、溶胀作用。可适用于磷酸酯抗燃油系统的密封材料有：硅橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯。
若在系统中选用了不适用的密封材料，对导致抗燃油对密封材质的溶解、溶胀，从而使得抗燃油泄漏、抗燃油氧化、水分的渗入以及抗燃油油质的污染和劣化。
3．系统设计是否存在问题
① 管路中是否存在死角。
② 回油速度不宜过高，回流管路出口应位于油箱液面以下，以免油回到油箱时产生冲击、飞溅形成泡沫，影响杂质和空气的分离。
③ 油系统应安装精密过滤器、磁性过滤器，随时除去油中的颗粒杂质。
④ 系统安装布置应远离过热蒸汽管道，应避免对抗燃油系统部件产生热辐射，引起局部过热，加速油的老化。
⑤ 应选择高效的旁路再生系统，不可选择会向油总引入含有Ca、Mg离子的污染物的再生系统，如硅藻土再生系统等。
4．温度对油质的影响
磷酸酯抗燃油在常温下的氧化速率极慢，但在较高温度下其氧化速率会剧增。运行中一般控制温度在40～55℃，但由于设备或人为失误，造成EH油过热，可使局部油的温度远远超出正常运行时的温度，这种局部热点的存在可大大加快EH油的劣化速度，使EH油在短期内酸值升高很快；同时EH油受热分解，产生老化及有害物质；造成密封材料溶解，产生泄漏与油的性质改变。
磷酸酯抗燃油正常运行温度应控制在35℃-55℃，当系统油温超过正常温度或者油系统存在局部过热时，会加快油的老化、变质、裂解，从而导致油中水分、酸值、油泥以及颗粒度指标数据上升。
5．水分对油质的影响
磷酸酯抗燃油属于一种磷酸酯，它能遇水发生水解反应生成酚和羧酸，生成的羧酸反过来可作为水解反应的催化剂。油中水分高的原因有:
① 冷油器泄漏。
② 油箱呼吸器的干燥剂失效，空气中水分进入。
③ 投用了离子交换树脂再生滤芯。
三、抗燃油指标异常处理措施
1．油质问题
通过对新油中的氧化安定性和水解安定性进行测定，排除了基础油本身的问题。
2．系统问题
运行部门及检修部门对整个系统进行了如下检查：
① 系统管道中是否存在死角。
② 整个系统中是否存在系统油温过高或者油管道中有过热点存在的情况。
③ 冷油器是否有泄漏，导致系统中水分居高不下。
④ 油箱呼吸器干燥剂是否失效。是否及时更换。如发现干燥剂失效，应及时更换，避免空气中的水分进入油中。
⑤ 系统中密封材质是否使用了不适合用于磷酸酯抗燃油系统的材质。
通过运行部和检修的排查，排除了系统管道设计问题、再生系统滤芯问题、冷油器泄漏问题以及密封材质问题。通过此次检查，发现系统管道在部分位置有高温及超温现象，检修人员及时对相应管段进行了隔热保冷措施；并发现油箱呼吸器干燥剂存在失效，及时对干燥剂进行了更换。
3．离线滤油
运行部对燃机磷酸酯抗燃油进行了外委离线再生滤油处理，经过三个月的处理，#1、#2燃机抗燃油酸值一直没降，所以只能安排全部换油。
四、抗燃油运行建议
1．磷酸酯抗燃油系统中已经安装了精密过滤器和磁性过滤器。精密过滤器的绝对过滤精度应在3um以内，以除去运行中磷酸酯抗燃油老化产生的酸性物质、油泥、杂质颗粒以及油中水分等有害物质。磁性过滤器对运行中抗燃油中的氧化物、铁离子等进行吸附。
2．再生系统滤芯应采用氧化铝吸附剂，不可采用硅藻土，硅藻土滤芯会导致油中颗粒度升高，甚至产生油泥。离子交换树脂滤芯对处理酸值很有效果，但是会增加油中的水分，进而导致水解，酸值继续升高，恶性循环。
3．运行人眼应定期检查油系统过滤器，如过滤器压差异常，查明原因，及时更换滤芯。
4．运行部应在机组运行期间，投入抗燃油在线再生脱水装置，除去运行磷酸酯抗燃油老化产生的酸性物质、油泥、杂质颗粒以及油中的水分等有害物质。
【1】吴季兰主编 汽轮机设备及系统．[C]．北京，中国电力出版社，1997
【2】孙坚明主编 电力用油．电力部热工研究院，1996