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文档简介

1、技术交流抗燃油在线再生处理新技术全兆宣I,李悴峰'(1 广东沙角c电厂.广东东莞511761 ;2.国电热工研究院陕西西安71-3032)I摘 要I再生抗燃油有酸值、水分、电阻率和颗粒度4玖指垢冬求.对抗燃油在线再生的效果取决于吸 附剂的性能,极性硅铝吸附剂的吸酸量是小粒硅薄土曲4."借用其再生后油的电阻率比用小粒硅藻土 提高约6倍。采用抗燃油在线再生新技术一性吸附再生脱水装置可以成倍提髙运行抗燃油的使用 寿命。该技术在广东沙角C电厂3号机组上应用后.效果显菁。|关键词在线再生:吸附脱水:硅藻土;硅铝吸附剂:电阻率:工艺流程;油泥析出中图分类号1TK263文献标识码A文章编号

2、J1002 - 3364(2003) 10 0086 - 04© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 发电机组调速系统用抗燃油在运行过程中由于受空 气、水分、温度和压力等条件的影响会发生水解、氧化和 热裂解等化学反应.便抗燃油劣化变质。如果没有有效 的抗燃油在线再生装置新机组的抗

3、燃油便用寿命大约2 年。换油后运行机组抗燃油的使用寿命大约1年时间。 抗燃油在线再生技术能使运行抗燃油的使用寿命延长 几倍甚至几十倍。国电热工研究院研制的抗燃油极性 吸附再生脱水装置可完全满足再生抗燃油各顼性能指 标耍求本文就该项技术的有关问题进行阐述。1再生抗燃油的性能指标要求随着大机组的不断増加机组调速系统工质已普遍 采用抗燃油。运行中抗燃油的再生技术也在不断发展和 完善因此对再生抗燃油性能指标的要求也随之提髙。以往对再生抗燃油只要求酸值(中和每克油所含 酸量消耗的M)H毫克数)1项指标认为抗燃油的劣 化主耍是酸值升髙的问题所以只耍将酸值控制在 0. 20 mg/g的运行油指标以内就达到了

4、再生油的目的。 其后.由于认识到颗粒度对调速系统的影响对再生抗 燃油増加了颗粒度的要求(SAE749D-2级)。近年来. 发现抗燃油酸值在0.1 mg/g以下时油质比较稳定. 所以再生抗燃油的酸值要求提髙到1 nig/ge除酸 值和颗粒度2顼指标外,还增加了电阻率(20 Q >1 X 10%2 5和含水量0). 08 % 2项指标要求。再生时除收稿日期:200L09-19作昔简介:全兆宜(1957") 男广东省沙角C电厂汽机主任工程师86 热力宠电吃003 (10)改善上述油的4顶指标外,不应对其它性能产生不良 影响。2再生抗燃油性能指标的意义2.1酸值酸值是反映抗燃油劣化变质

5、程度的一项化学性能 指标。酸值升高说明抗燃油劣化产生了酸性物质。 由于三芳基磷酸酯抗燃油与矿物油(如汽轮机油等)的 成分及分于结构不同它的劣化除了有氧化和热裂解 反应外主反应还有水解反应。所以抗燃油的劣化产 物实际上是氧化反应、热裂解和水解反应的共同产物 抗燃油在大约200 'C时就会发生低温降解.在300 °C 1 000 °C时会发生高温降解。一般来说酸值超过0. 1 mg/g油质就不稳定酸 值越高酸值升髙的速度也就越快。所以在运行中酸 值最好控制在0.1 mg/g以下。髙酸值的油能进一步 僵化杭燃油水解便酸值更髙。酸值升髙说明油已变 质油中有劣化产物生成这些劣

6、化产物会不同程度地 影响油的电阻率、颗粒度、泡沫和空气释放值等性能. 会对机组调速系统的运行安全构成威胁。2.2颗粒度抗燃油中固体颗粒杂质的含量用颗粒度表示。汽 轮机调速系统如果被抗燃油中的固体颗粒杂质卡涩.就可能引发机组的安全事故因此对运行抗燃油的颗 粒度要求达到SAE749D标准2级(表1)。顆粒度尺寸/pm51010-2525 - 50 50-100>100穎粒数/个-(lOOntr1£700<2 680<380<56<5衣1抗燃油的颗粒度要求钙盐如果新建或检修机组抗燃油的颗粒度达不到表1 要求则必须净化处理达到标准后机组方可起动运 行:如果运行机

7、组抗燃油的颗粒度经检測达不到该指 标.则应及时采取净化滤油措施使抗燃油的颗粒度达 标。2.3电阻率电阻率是抗燃油的一项非常車要的电化学性能控 制指标如果油在运行中该顼指标小于5. 0 X10tl m 就有可能引起油系统调速部套的电化学腐蚀尤其是 在何服阀内。电阻率越低电化学腐蚀就越严重。运行抗燃油电阻率降低可能是由于降解生成物或 系统污染所引起。另外温度对电阻率的影响也很大. 油化验时的检测温度为20 但实际使用的油温远髙 于20 °C.W伺服阀处的油温较冬季耍高.所以实际 的电阻率更低何服阀更容易发生电化学腐蚀而出现 故障。2.4含水量DL/T5795“电厂用抗燃油验收、运行监督及

8、维 护管理导则”(导则)中规定运行抗燃油含水量的控制 指标为W). 1%。含水量越低,越有利于油质的稳定。 抗燃油为三芳基磷酸酯,含水量超标时会发生水解. 产生酸性物质:酸性物质又会加速水解反应使油质加 速劣化变质:水分超标还可能引起抗燃油的乳化和起 泡沫等问题。由于三劳基磷酸酯的分子结构特性其 容易吸潮使油中的含水量上升。在沿海及空气湿度 较大的地区.及时更换油箱顶部呼吸口空气滤清器中 的干燥剂是防止含水量升髙的一种方法。2.5金属含量迄今为止,国内还没有对抗燃油金属含量提出要 求.然而国外一些公司已提出了指标要求即控制Q、 Mg4a的含量30 mg/kg。这3种元素为碱金属和碱 土金属元素

9、.它们在油中的含量过髙.尤其是以离子态 存在时.会与油中的劣化产物反应生成金属盐类物质. 如:镁盐R°Or十严R RRRR>-O P-O-Ca - P-O-C<RRAARR RRRRLi- Na R这些盐类物质的粘性较大会使许多小颗粒粘结 在一起形成大颗粒而造成伺服阀的故障。另外金属 盐还对抗燃油的热裂解和氧化反应有加速的作用° 3再生介质抗燃油的在线再生处理目前有吸附再生和离于 交换对脂再生等方式其中吸附再生的介质(即吸附 剂)有许多种如极性硅铝吸附剂(以下简称极性硅 铝)、硅胶、硅蔼土和氧化铝等。不同吸附剂处理油的 效果差异很大。3.1脱酸性能几种吸附剂对抗

10、燃油的脱酸性能见表2。衣2儿种吸附剂对抗燃油样的脱酸性能吸附剂吸附剂 用啟%抗燃油酸1脱酸 前%每克吸附 剂吸酸孟 (KDHJ/nw再电祐再电I&极性直钳20.350.0391.4316.00大粒0華土20.350.3111.432.00小粒定藻土20.350.2820.003.50酒性氧化帕20.350.3111.432.00硅胶20.350.342.860.50注:硅藻土均为进口旁路再生器中填装的吸附剂由表2可见极性硅铝的吸酸量最大是小粒硅藩 土的4. 6倍.是大粒硅藻土和活性氧化铝的8倍.是硅 胶的32倍。由于球状氧化铝用粘接剂加工而成.在便 用中易脱落粉末.实际多不被釆用。硅胶

11、的吸酸量太 小也不被采用。目前使用较广的是硅薄土和极性硅 铝以下对这2种吸附剂进行比较研究。3. 2提高电阻率的性能在实验室内相同条件下分别用4%的极性硅铝和 硅蕩土处理相同的油样其电阻率的測试结果见表3 o© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, I热丿J片山.幺)03(1087

12、© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 技术交流© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 农3吸附剂处理抗燃油样后电R1率变化吸附剂吸附剂 用

13、壬/ %电阻率(20 9/C cm再生前再生后提高倍率极性漣铝41.5 X1091.1 xio106.33硅華土41.5 XiO93.2 X1091.13实验结果说明.2种吸附剂都有提髙抗燃油电阻 率的功能然而硅藻土只能提髙1倍极性硅铝却能提 高6倍。2种吸附剂提高电阻率的能力差异较大其 根本原因是硅薄土主要依靠去除酸性产物提高电阻 率.而极性硅铝依靠去除油中的所有强极性和弱极性 劣化产物提髙电阻率。3.3再生介质的理化指标吸附剂再生抗燃油是通过吸附剂的微孔表面吸附 油中的劣化产物来完成的。对于孔径适合的吸附剂. 其比表面积越大吸附再生效果就越好。极性硅铝的 比表面积比硅薄土大近13倍.孔径(

14、0.80. 9) nm .而 且硅薄土中含有害的Mg、Q类化学物质。所以作为 再生介质极性硅铝要比硅藻土性能更优越(表4) o农再生介质的性质顶目极性硅怡琏藻土比表面1>53021-58平均孔钮nm0.8-0.950-80孔休积0.5340714堆密度/gni- 10.5680.29-0.5外观白色微球状浅灰色尤定形颗粒主要组戒元素S.AI、0Si盹*心60生成方式化工法生产由硅藻的硅质细胞豊组成的 生物化学沉积岩(天然矿物质)2种再生介质的能谱分析谱图见图I和图2。由 能谱图可见极性硅铝的构成元素比较简单主要是 Si、A1 Q 而硅蕩土的构成元素有Si、Mg、A1、Ca等。芯吸水法简单

15、、有效、安全、可靠而且不会对抗燃油的 其它性能产生不良影响。5在线再生脱水处理的工艺流程在线再生脱水处理的工艺流程见图3。来自抗燃 油箱底部的油经过供油泵加压输送依次经过脱水器、 再生器、粗滤器和精滤器经4级处理后再返回油箱的 顶部。在脱水器和再生器旁设计安装2个旁路阀门. 以调节系统的压力或用于隔离脱水器和再生器。精滤 器前安装有污染报警器.它与油泵电源联锁能避免过 滤器故障.保证处理油的清洁度和系统的运行安全。© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, &

16、#169; 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 4抗燃油在线脱水目前许多电厂利用真空脱水法去除油中水分其 优点是含水量能降到很低水平,如0. 01 %以下,缺点 是系统i殳备投资费用较高长期投运安全性差。吸水 滤芯能很好地解决这一问题。吸水滤芯中填充的吸水 介质長一种硅铝氧化物能吸收几倍于自身重量的水 分使抗燃油的含水量由0.2%降到0.04%以下。滤油希进油 供油泵再生器脱水器皋污染报腎器图3在线再牛脱水处理工艺流程© 1994-2010 China A

17、cademic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 88 拟力为山-卫()03( 10)© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 技术交流以下主要就上述2种设备再生功能的差异进行分 析。EJ.U番却6不

18、同设备在线处理抗燃油效果的 差异及其分析目前应用较广的抗燃油在线处理设备有2种1 种是硅蔼土再生装置另1种是极性吸附再生脱水装 So 2种设备的功能区别见表5。&5 2种设备的功能区别顶目再生功净化油渚沽能» 脱水累统补油硅藻土再生装量除酸SAE-2 级无脱水功能无补油功能极性吸附再生 脱水披髪除酸賊色.提高电阻率SAE-2 级控制含水壬).04%有补油功能61除酸效果由于极性吸附剂的吸酸量是小粒硅薄土的4. 6 倍.虽然在实际使用中2种设备都具有除酸效果.但前 者的除酸效果要好得多。运行抗燃油每时每刻都在劣化产生酸性物质.所 以在线油处理过程是除酸和产生酸速度竞争的过程。

19、当油的酸值v().l mg/g时油质较稳定产生酸性物质 的速度较低除酸的速度相对较髙所以油的酸值就会 越来越低可保持很低的酸值水平运行。经过一段时 间后吸附剂吸酸趋于饱和除酸速率降低生酸速率就 会相对提髙油的酸值就会逐渐升髙这时如及时更换 再生滤芯就会一直控制运行抗燃油的酸值维持在基 线水平运行。图4和图5是300 MXV机组抗燃油运行过程的酸 0.3U 0.2°030609012015018()时间/d图4采用硅藻土再生装置时抗燃油酸值变化060120180240300360420时刚/d图5采用极性吸附剂再生装置时抗燃油酸值变化 值变化曲线。由图可见要保持抗燃油的酸值在o. 1

20、mg/g以下.使用硅蔼土滤芯3个月需更换1次,而便 用极性吸附剂再生滤芯12个月更换1次。6.2控制电阻率的效果试验证明抗燃油的劣化产物如酸、醍、酚类物质 及水分和导电颗粒都会降低抗燃油的电阻率。极性吸 附再生脱水装置能够全部除去这些物质有效提髙运 行抗燃油的电阻率同时具有显菩的脱色效果。硅藩 土再生装賈的性能有限.只能再生除去酸性产物而无 法除去弱极性产物如醍和酚类物质这些物质就会不 断累积增加电阻率因此而逐渐降低:醍属有色物质. 故油的颜色也就越来越深。0 -2O 60120 180 240 300 360时间/d图6采用硅藻土再生装置时抗燃油电阻率变化120180 240 300 360

21、 420时间/dX X图7采用极性吸附剂再生装悝时抗燃油酸值变化图6、图7是300 MW机组抗燃油运行过程中的电 阻率电化曲线。可以看出投用极性吸附再生装置的机 组其抗燃油的电阻率由最初的2 X109Q vm.迅速上 升到I X10,0Q 之后还会逐渐上升并稳定在1 X i0"n vm左右说明极性吸附剂再生装置提髙抗燃油 电阻率的性能非常好。而便用硅藻土再生装賈在初始 阶段对提高电阻率有些作用,这是由于降低酸值的结 果:单靠降酸不能持续提髙电阻率.当弱极性产物累积 量较大时电阻率就开始逐渐降低。7油泥析出问题当运行抗燃油的酸值0.4 mg/g时投运旁路再(下转第94页)1热力尖山卫(

22、x)3( 1()厂I 89C 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 技术交流© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 热量在一定范围之内结束了以前无序上煤的

23、历史从 而保证了锅炉的平稳燃烧减少了运行人员对转动机 械的操作。(2)飞灰可燃物下降据最近的统计飞灰可燃 物从投用该设备之前的6. 8 %下降到现在的5 %,下降 近2 % .约可提髙锅炉热效率0.5%。(3)煤质监測数据并入MIS网TN-2000投入便 用后通过网卡接入厂内局域网(MIS网)。运行人员 只要进入MIS网就能实时了解目前的煤种及其发热 量和灰分。从而可以做到:1)避免了以前根据前一天 人工化验值,盲目、被动调节锅炉燃晓的局面做到心 中有数:并能根据发热量及灰分的邹少及时调节送风 量及一次风温使燃煤能充分、完全燃烧降低了煤耗。 2)由于燃料部门合理配煤、上煤保证入炉煤的发热 量在

24、一定范围之内.从而减少了锅炉汽温、汽压大幅波 动次数。(4)降低化学车间工作强度及维护费用 该仪器 投入使用后,化学车间取消了以往每天取样2次并化 验的工作.改为每周取样并化验1次其作用也仅仅是 对该仪器測量数据的精度进行核对降低了工作强度; 原来的连续取样装置也基本退出了使用从而大大降 低了维护费用。6结语(D 1N-2000型快速煤质监測仪具有实时、快速、 准确的特点它的使用有利于火电厂燃煤的实时配比0(2)该仪器在柳林电厂的成功应用,改变了传统 的运行人员靠滞后的煤质化验数据来调节锅炉燃烧的 状况对于锅炉稳定燃烧、降低煤耗与飞灰可燃物确实 起到了积极作用,并给电厂带来了艮好的经济效益。参

25、考文献|1方文沐.李天荣杜恵敏.燃料分析技术问答|1中国电 力出版社.1997.|2)史高让.核测重技术在发电厂燃煤快速监測中的应用. 1N-2000型快連煤质监测仪J 燃料纵横.总第48期.© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, (上接第89页)生装直就可能发生油泥析出问题。酸

26、值越髙析出油 泥的量就会越大。当酸值O.Smg/g时油泥析出的量 相当大.有可能导致系统滤网堵塞和停机.这属干油便 用与处理不当引起的事故.在个别电厂巳经发生过类 似问题。析出的油泥外观颜色为褐色、质软油的酸值越 高油泥的颜色就越深。油泥中含有饱和婭、单环、双 环和三环芳怪、酸类、醛类、醍类、硫氮化合物及胶质 类。油泥析出的原因:髙酸值的抗燃油在运行过程中 随着酸值的升髙会不断产生油泥它们基本上处于溶 解状态。这时如果再生油.再生过的油酸值很低其进 入溶有大量油泥的高酸值油中使局部油的酸值变低。 低酸值的油对油泥的溶解度低会引起油泥的析出。 这相当于髙、低酸值油的混油问题。避免发生类似问题的方

27、法是:(1)应长期连续性投 用旁路再生装置使抗燃油质始终保持合格;(2)如油 的酸值低于0.3 mg/g时可以随时启用旁路再生装 置;(3)如油的酸值髙于0.4 mg/g时最好是在停机状 态下启用旁路再生装直油再生后达到运行油的质量 时再起动机组运行.之后应长期连续投用旁路再生装 置。8结语抗燃油在高温等恶劣环墳下油质会产生恶化其 机理比较复杂需要进一步分析和研究。广东沙角c 电厂3号机组采用了国电热工研究院设计、生产的在 线再生装置进行技术改造改造后抗燃油酸值、颗粒 度、水分、电阻率等各项指标达到了设计耍求解决了 机组酸值长期偏高的问题,© 1994-2010 China Acad

28、emic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 94 扌人力为山-卫()03( io)© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, BASIC METHOD FOR COMPUTING EFFICIENCY

29、OF CFB BOILERS BY USING ASME PTC4.1 MENG Yong ct al (53)Dur to iiddMkii <f dewlpherkrz thik conipttfbg method(< cfficimcy far circdutbg fluidircd bed ( (YBl holers k dITer from tint for wmmm pdJerked c(ul fto*cd lM)lcrs、 Ii>ww. the (fficimcy coniputhg pirt cf ASME PTC4.1. as a twsw far chec

30、khg prferrmnev. hucki't emsidertd the Wliroce <f cuisine and desulphendim reactim occurred after additinn <f desulpileriser upon the holer <<Tkimcy. For this raison, a tusk method for computhg efficiency <f CFB boflers tn using ASME PTG 1 ius been put ferrard proftdkig iKsfd refer

31、 enev far computteig cffkienc、dirkig the lime <f civcUig peHornunce far CFB boAers.CAUSE ANALYSE FX)RLOAD FLUCTUATION OF UNIT Nd.4 IN SHEWANG THERMAL POWER PLANT CHENIho et al (56) Directhg ainst the laid fiurtmtkii plimonrnai rvsttftkig from br- amptMude sutig ci the serwimtur in |urthl tmwl tes

32、t and computithnil aiulvste iuw been carried out. 2 Mik <f Mud) show tint the cuira Icudbig to l(ud fluctuitkn <f thr mM arc ms f(d)om : (1) ttr zpred<k*<M>p <f (he gowmtog system ksnull: (2) the degree <fpressirv overfaip k sonvHlut brge Ihckr the prerequisite ctf not redesifln

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34、;f usfcig criminal fmetien the appikatim <f goiden section nrthcxl in wrkaig out seftvare for computing thermxhnanik properties <f water and steam tus been put for wrd to achieve fcnvrse fmetion (f the siki arigiml finctimi. and a block dhgrani <f progranuiw compututkn for the rvsoivkig pru

35、evss bekig ghvn. the accmcy ci obtakied rvsidts be big mIso aradvjicd.caise Analyse of governing al ve failt for steam turbines an) preventive measi res thereof HU Chang- nri ct al (61)(lansfying stutMic and<f fudt Mrts for Koveminw ahes <f 4uim turbtoics uw hevn aarried «ut and «>

36、;nr rvc onmvndi I fans such as |)erk>dkiBlly mifdcnwntiiig actuitkm tcMctf slid %ahvs strengllMfcig ol <|iulity mcnitorbg und in)pro%i)g the Morkiig cniroiinmt <f c<ntrd fact Mbs Ec twbg put forrard And pre unit iw nwasur<*s f<r go%vmins s faults he inc sugsted as wll METHOD OF REA

37、LIZING KRA COIUPLTER MANAGEMENT IN SHXJIAO C POWER PLANT LI Xhng- >ang et al (M)DruMtig cm a chanced experiences from himie and abroad and ccxnbinkig with the pmctfcal situitkn(I Stujkio C fbwr lant. an idea and method <f the key rvsult area ( KRA) nun agnimt tus bvw put for vnrd. The flow pro

38、cess emtrd and Wcrnutlun rekuse far KRA can be oiirbd out In uskig computer techiiftqups : d> tlrouii dita - tippiig techndofo . <k*N dita aai)he collrc'lcd from other ditu - haw railtrhs Mcrnutkrn cnj<» ba tewthrr: (2) coordfcukd htcnul E- milund iffirv ft rare itr KRA nuiiaacnwnt

39、ain he implenwoted: i i In mean、<f rkh hterface exfressinft technique a wrbh <f iu|uir、and graphic chart output cun he rv:iliz< <1STIDY ON THE PERFORMANCE MONTH)RING SY STEM IN POWER PLANTS BASF】)ON THE WS MODETUNGPeng et al (67) The m line peifcwnunce mm it <r ng system fused m achii

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53、ctf defects and hspretim reports etc. inw he«ified This move has practkallv guiding 5t$9)ffkance for edch* current n<n ciestrurtiw hspectkm cf high pressure feed voter baiters h powr plants.NEW TECHNCMXXA OF ON LINE REGENERATIVE TREATMENT FOR FIRF> RESISTANT OIL QUAN Zhao xmn et al (86)Th

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55、lkm - aluniiu adsurlmt fc 4.6 ttams higher tlun tint <tf the snullpurtke steed diituniMc. The rvZhity <f oil uftcr rvgvfMnatkm In i«h>g piiur Iku- uluinfaui h rntunccd uhuut 6 tin»s higher thin u»k)g snull - partklc diitciinMc. Apfikutkn <f Hr «iid new lcchnok>p <f <n - lbu( rc 厳 n

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