EH油是電廠汽機(jī)電液調(diào)速系統(tǒng)的重要媒介,EH油的穩(wěn)定性直接影響調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和安全性。
電廠一般都沿水而建,空氣中的水分含量普遍很高,由于EH油是由磷酸酯構(gòu)成的,根據(jù)磷酸酯的物理和化學(xué)特性,它極易主動(dòng)吸附空氣中的水分,水分在EH油中可以自由水,乳化水,溶解水三種狀態(tài)存在。磷酸酯水解后會(huì)產(chǎn)生大量的強(qiáng)酸和弱酸,繼而造成EH油的酸值的升高。酸值過高,不僅加速EH油的降解縮短使用壽命,更是容易腐蝕電液調(diào)速系統(tǒng)的伺服閥,從而造成整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)作不準(zhǔn)確性,對(duì)安全生產(chǎn)產(chǎn)生極大的風(fēng)險(xiǎn)。為了保證電廠汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的安全運(yùn)行,對(duì)EH油的水分控制是非常必要的。
目前,一般電廠采取離心式除水系統(tǒng),聚結(jié)分離除水系統(tǒng),真空除水系統(tǒng)對(duì)EH油系統(tǒng)進(jìn)行水分分離。我們分別從工作原理、脫溶解水、進(jìn)油含水量大于 200mg/L 時(shí)脫水速度、進(jìn)油含水量 150-200mg/L 時(shí),脫水速度進(jìn)油含水量小于 150mg/L時(shí)脫水速度、脫水后油中含水量、加熱狀況、存在問題8個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)型濾油機(jī)的性能進(jìn)行對(duì)比。
1.工作原理:離心式凈(濾)油機(jī)利用水滴與油的比重不同,在離心場的作用下加速分離,可分離微小水滴和顆粒雜質(zhì),主要分離作用不需用濾網(wǎng);聚結(jié)分離濾油機(jī)利用水與油的表面張力和過濾材料的親水/疏水性用,使微小水滴變成大水滴而從油中分離出來。有聚結(jié)分離濾 芯和精密過濾濾芯;真空濾油機(jī)利用抽真空脫水脫氣,濾芯過濾雜質(zhì)。
2.脫溶解水:離心式凈(濾)油機(jī)和聚結(jié)分離濾油機(jī)均不能脫溶解水;真空濾油機(jī)能夠脫溶解水。
3.進(jìn)油含水量大于 200mg/L 時(shí)脫水速度:離心式凈(濾)油機(jī)可以快速做到;聚結(jié)分離濾油機(jī)可以快速做到但需要換濾芯;真空濾油機(jī)相對(duì)較慢,也需要更換濾芯。
4.進(jìn)油含水量 150-200mg/L 時(shí)脫水速度:離心式凈(濾)油機(jī)和聚結(jié)分離濾油機(jī)均比較慢;真空濾油機(jī)比其他工藝快。
5.進(jìn)油含水量小于 150mg/L時(shí)脫水速度:離心式凈(濾)油機(jī)和聚結(jié)分離濾油機(jī)均無脫水作用;真空濾油機(jī)需要正確操作才能有脫水作用。
6.脫水后油中含水量:離心式凈(濾)油機(jī)和聚結(jié)分離濾油機(jī)均不能達(dá)標(biāo);真空濾油機(jī)能達(dá)標(biāo)。
7.加熱狀況:離心式凈(濾)油機(jī)需要大功率加熱器;聚結(jié)分離濾油機(jī)不需要加熱;真空濾油機(jī)有的需加熱,有的不加熱。
8.存在問題:離心式凈(濾)油機(jī)自動(dòng)排水時(shí),可能因調(diào)整不當(dāng)排出油,大功率電加熱不安全;聚結(jié)分離濾油機(jī)自動(dòng)排水時(shí),由于儀表或閥門故障可能排出油,已在電廠發(fā)生過跑油事故;真空濾油機(jī)初始資金投入大,長期電加熱油有一定風(fēng)險(xiǎn),加熱器很耗電,且與油接觸,有結(jié)膠問題,需要定期清除,真空室老化后有漏真空問題,性能下降,凝聚器是耗材,較貴,泡沫問題比較普遍(電廠普遍不考慮長時(shí)間開機(jī),只在水份超標(biāo)時(shí)開機(jī),水份超標(biāo)時(shí)EH油已經(jīng)產(chǎn)生水解了,酸已經(jīng)開始上升了,酸值上去了就比較難下來),熱交換器也會(huì)有結(jié)膠問題,冷凝箱由于泡沫問題會(huì)有跑油的可能,真空泵需換油,維護(hù)工作量較大。
由上述分析得出:三種傳統(tǒng)濾油機(jī)中真空濾油機(jī)的性能最為優(yōu)質(zhì),也是目前電廠最為普遍使用的一種濾油機(jī)。
在線干燥裝置是以干燥清潔的氣體吹掃EH油箱的頂部。該低壓氣體吹掃油箱頂部時(shí)完成兩項(xiàng)重要任務(wù),即一方面可以利用濃度平衡原理吸走油液中的水分,另一方面可以同時(shí)阻止其他污染物(空氣中的粉塵、沿海空氣中的鹽離子)進(jìn)入油液中,從而保持油液的清潔和干燥。該系統(tǒng)安裝成本低廉,無需更換部件、不需要通電且沒有運(yùn)動(dòng)部件不用保養(yǎng)。
下面對(duì)真空濾油機(jī)和在線干燥裝置的性能進(jìn)行比較:
真空濾油脫水:高能耗:齒輪泵、真空泵、加熱器均需要用電;高耗材費(fèi)用:機(jī)械過濾器、凝聚過濾器、呼吸器、真空泵油(專用,只能通過原廠采購,價(jià)格高額);高維護(hù)費(fèi)用:真空泵、齒輪泵、加熱器、冷凝箱、儀表、電氣均需要維護(hù);操作復(fù)雜:需要精心看顧和培訓(xùn)。
在線干燥裝置:低能耗:只消耗壓縮空氣;最低耗材費(fèi):只有前置機(jī)械濾器可能需要更換(標(biāo)準(zhǔn)件,價(jià)格低廉,市面上可以普遍采購);基本無維護(hù)費(fèi)用:無運(yùn)動(dòng)部件,不需要通電且不用保養(yǎng);操作簡單:無需培訓(xùn)。
由以上對(duì)比得出:
在線干燥裝置的優(yōu)勢性:防止外界污染物進(jìn)入EH油箱,不僅去除EH油箱頂層空間內(nèi)的水分,而且能通過干燥氣體的不斷吹掃,去除進(jìn)入EH內(nèi)的自由水、乳化水、溶解水。防止磷酸酯水解形成酸和污染物。容易安裝,無運(yùn)動(dòng)部件,免維護(hù),不耗電,沒耗材,不與油接觸,微微向外流動(dòng)的氣流可以阻止其他污染物(空氣中的粉塵、沿海空氣中的鹽離子)進(jìn)入油液中,吹掃氣體的壓力為80PSI,流量為1-2 SCFM,這樣的流量和壓力分布到相對(duì)而言大得多整個(gè)油箱的上部空間,以及還有呼吸口的存在,這吹掃氣體只能形成微微的正壓,通常帶硅膠的呼吸口的呼(吸)氣量為7SCFM,是在線干燥裝置提供的吹掃氣流量的3.5倍以上,不會(huì)造成呼吸口的破壞,緊急情況下,抗燃油需要迅速回油到油箱,這個(gè)回油的壓力為80-90公斤(遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其進(jìn)氣口80PSI即7公斤左右的壓力),該吹掃氣不會(huì)對(duì)緊急情況的回油造成影響。
在線干燥裝置的經(jīng)濟(jì)性:真空濾油機(jī)的投入至少是20萬人民幣至40萬人民幣不等,而在線干燥裝置的投入在只有相關(guān)設(shè)備成本的一半左右,上海華電閔行能源有限公司花費(fèi)8.7萬元。假設(shè)一度電0.15元人民幣,真空濾油機(jī)每年開機(jī)4160小時(shí),加熱器的功率為25KW,那么兩年內(nèi)真空濾油機(jī)的耗電費(fèi)用約為3萬人民幣,加上機(jī)械過濾器、凝聚過濾器、呼吸器、真空泵油等耗材的費(fèi)用(專用,只能通過原廠采購,價(jià)格高額)兩年總的費(fèi)用超過10萬人民幣,而在線干燥裝置消耗的壓縮空氣幾乎可以說是沒什么成本,在線干燥裝置免維護(hù)的除水性能可以維持10年以上。電廠基本上兩年換一次EH油,EH油換油的綜合成本約在15萬RMB左右(EH油、沖洗油、人工成本),考慮到EH油一直在高酸值下運(yùn)行,伺服閥可能會(huì)過早受到腐蝕,更換成本也要3-5萬人民幣左右,而如果因?yàn)樵诰€干燥裝置的投入使用,保證EH油的很低水含量,讓EH油可以多用一年到兩年的時(shí)間,按上述計(jì)算,投入在線干燥裝置的成本一年后即可收回。
2016年12月安裝在線干燥裝置至今的航空液壓油水分跟蹤數(shù)據(jù)。
從以上水分跟蹤數(shù)據(jù)曲線可看出,1號(hào)主機(jī)航空液壓油的水份在21天內(nèi)持續(xù)降低至150ppm,這足以證明該裝置的有效性。
綜上所述,在線干燥裝置是電廠EH油水分控制既安全又經(jīng)濟(jì)的選擇。
作者簡介:周琪(1970.10—)女。籍貫:江蘇蘇州。文化程度:本科。職稱:中級(jí)經(jīng)濟(jì)師。研究方向:物資管理。