0 引言

 抗燃油系統是汽輪機的重要輔助系統，為主汽輪機、小汽輪機及高壓保安系統提供安全、穩定的動力用油和控制用油，完成閥門驅動及快速遮斷汽輪機等功能。抗燃油具有良好的抗燃性、低揮發性、潤滑性、優良的抗磨性，作為控制液用于液壓調速系統時，油品質量直接影響著機組的運行安全和抗燃油的使用壽命。因此在使用過程中，應充分了解抗燃油的特性，加強對其的監督、維護和管理，以提高運行質量，這對確保機組安全運行有著極其現實的意義[1-3]。

1 應用現狀

 抗燃油是一種人工合成的磷酸酯液體，揮發性低，抗磨、耐熱防火、抗氧化安定性好，具有優異的潤滑性和物理性穩定，能夠滿足高參數、大容量機組的需要，保證機組的安全和經濟運行[4-5]。由于磷酸酯抗燃油分子結構的特殊性，也存在一些缺點：

（1）易受熱氧化發生烴類的自由基鏈鎖反應，反應產生的苯醌類會導致運行油顏色變深，產生的羥基類極性物質進一步縮合形成大分子的酯，從而形成油泥；氧化后的抗燃油會表現出酸值高、體積電阻率低、顏色深等問題，嚴重時產生油泥等沉淀物[6]。這會引起汽輪機調節系統各部件的酸腐蝕或電化學腐蝕，阻塞油路或因油泵氣蝕造成供油不足，導致伺服閥泄漏損壞或卡澀拒動，甚至會引起發電機組非停的嚴重后果[7]。

 （2）吸潮或劣化后發生酯類水解反應，產生酸性磷酸酯和酚等極性物，同時水解產物會自動催化水解反應從而加速水解進程。水解后的抗燃油表現為酸值高、電阻率低，而運行油的顏色較淺[6]。由于抗燃油密度大于水（一般為 1.11~1.17 g/cm3），管道中的污染物和水分不易排放浮在油液面，進而在系統中循環造成堵塞、部件磨損和電化學腐蝕；磷酸酯還能溶解系統中的污垢并留在液體中、很難除去，因此抗燃油系統需要采用精濾裝置，以除去污染物[5]。

 此外，抗燃油的價格偏高，約 140~180 元/L。目前，我國市場上使用的進口抗燃油的生產商主要有阿克蘇諾貝爾公司（AkzoNobel N.V）、美國大湖化工公司（Great Lakes Chemical Corporation）、美孚石油公司（Mobil Oil Corporation）、法國道達爾公司（TotalEnergies），前兩家的產品占較大市場份額[5]。本次參與調研的 79臺機組使用抗燃油廠家主要有兩種，為阿克蘇諾貝爾公司（以下簡稱“阿克蘇”）和美國大湖化工公司（以下簡稱“美國大湖”），其

中 55 臺機組使用阿克蘇、24 臺使用美國大湖。

本次調研內容包括抗燃油系統設備基本信息、油質狀態、運行維護及異常情況等，共涉及 21 家發電企業 79 臺機組，其中600 MW 以上的機組為 24 臺。

2 調研情況

2.1 抗燃油指標異常情況

本次參與調研的 79 臺機組中，55 臺機組使用阿克蘇，24 臺使用美國大湖（表 1、圖 1）。

針對抗燃油日常檢測中較易發生異常的指標，如抗燃油顏色、顆粒度、體積電阻率、酸值、水分、泡沫特性和空氣釋放值等，進行基本情況的調研。表 2 為兩個品牌的抗燃油發生過異常的情況統計，其中占比為發生過異常的機組臺數與使用本品牌機組總臺數的比。

調研涉及的 79 臺機組中，抗燃油指標異常的具體情況為：

 （1）23 臺機組發生過油質顏色偏深的問題。其中，7 臺由于顏色偏深，影響到顆粒度的檢測；5 臺濾油或更換濾芯后油質顏色得到控制或恢復正常；11 臺濾油后無效果進行再生濾油。

（2）43 臺機組發生過顆粒度超標的問題。其中，5 臺存在由于顆粒度超標導致伺服閥卡澀的情況。

 （3）6 臺機組存在抗燃油體積電阻率異常情況，2 臺經再生濾油后油質合格。其中，4 臺存在連續數月電阻率偏低的情況；2臺存在由于體積電阻率異常導致的腐蝕問題。

 （4）10 臺機組存在抗燃油酸值異常，4 臺經再生濾油后油質合格。由于 79 臺機組中有 44 臺機組控制抗燃油酸值的內控值，其比標準要求嚴格。一旦油質酸值超過內控值或有上漲趨勢時，隨即進行濾油處理，以避免酸值異常等情況。

 （5）9 臺機組存在抗燃油泡沫特性異常，2 臺通過添加消泡劑的方式，2 臺通過 4%比例再生的方式使泡沫特性恢復正常。

 （6） 泡沫特性的異常通常伴隨著空氣釋放值異常，79 臺機組共有 14 臺存在抗燃油空氣釋放值異常的問題。

 另外，還有 3 臺機組出現過抗燃油系統漏油的情況，其中有2 臺導致機組停機。

根據 DL/T 571—2014《電廠用磷酸酯抗燃油運行維護導則》要求的試驗室試驗項目和周期進行檢測，表 3 為各發電企業在抗燃油各檢測項目日常自行開展或外委檢測情況[8]。

 企業應根據 DL/T 571—2014 要求的試驗室試驗項目和周期進行檢測，保證各項指標均在標準要求范圍內，避免油質異常導致的設備損壞、腐蝕等異常事故。

2.2 抗燃油系統設備情況

 抗燃油油站裝置廠家主要有東方汽輪機廠（東方自控）、上海汽輪機廠、上海新華、上海茂晟、美國 GE、上海置道、南京汽輪機廠、博世力士樂等公司。79 臺機組中 11 臺僅使用在線濾油機，23 臺僅使用外置濾油機，37 臺外置濾油機和在線濾油機同時使用（8 臺未注明具體情況），濾油機廠家分類情況見表 4（除23 臺僅使用外置濾油機廠家外，均按照在線濾油機廠家分類）。

 79 臺機組中，30 臺由于卡澀、腐蝕等問題出現異常情況，39臺未發生異常（10 臺未注明具體情況）；18 臺進行過再生濾油處理（其中 17 臺阿克蘇，1 臺美國大湖），41 臺未進行過再生濾油。進行再生濾油處理的油質異常原因見表 6。

3 總結與建議

 磷酸酯抗燃油是一種人工合成的有機脂類液體，具有良好的抗燃性、潤滑性、低揮發性等特點，但熱安定性和水解安定性較差 [9]。目前區國內機組使用的抗燃油主要為進口產品，價格140~180 元/L，每臺機組的油箱容量約 800~1000 L，如果全部更換則每臺機組需要 11.2~18.0 萬元。

在長期使用過程中，抗燃油會存在不同程度的油質劣化問題，易發生酸值、體積電阻率、泡沫特性等超標情況，如果未得到及時有效的解決將會加速油品的劣化。另外，油質異常機組普遍存在伺服閥腐蝕、卡澀等問題。因此，抗燃油油質監督與抗燃油系統日常維護對于機組的安全穩定運行具有重要意義。

3.1 加強各項指標趨勢性和相關性監督

 嚴格按照 DL/T 571—2014 要求對抗燃油油質進行檢測，建議建立各項指標的臺賬，對每一薦指標長期的變化有一個趨勢性的監督。例如，發現水分、酸值數值有上升趨勢同時體積電阻率下降，應加強跟蹤、及時分析處理。

3.2 加強項目泡沫特性和空氣釋放值的監督

抗燃油中氣體溶解度與壓力正相關，常壓下一般可溶解10%（體積比）的空氣，油壓降低時溶解度降低，多余的氣體會自動釋放出來、在油中形成氣泡。但是磷酸酯抗燃油對空氣的釋放速度，比礦物汽輪機油小 1/3~1/2[10]。油中存在的空氣可以增大油的可壓縮性，也可從油中釋出，導致調速系統工作不穩定而引起機組振動。此外，油中含有較多的空氣或泡沫還會影響泵的出力、加速油質老化，嚴重時造成假油位甚至油從油箱溢出。

 抗燃油泡沫特性突然增大或超標，其變化不會像酸值、水分等項目有明顯趨勢。通常認為泡沫特性超標的原因為：使用過程中油品抗泡沫的成分（消泡劑）逐漸被消耗，或是抗燃油劣化變質或被污染使油容易產生泡沫[11-12]。為減緩抗燃油泡沫特性超標的進程，運行過程中應避免局部高溫過熱和水分含量超標，需要濾油及再生處理時應進行實驗室小試，選擇合適的濾油和再生介質[13]。

 根據收集到的各發電企業抗燃油的檢測報告來看，抗燃油泡沫特性和空氣釋放值一旦超標就易反復出現，難以根治處理，為掌握其變化趨勢及做到及時處理，應加強油質檢測。但是，本次調研的 21 家發電企業中有 16 家無法自行開展抗燃油泡沫特性和空氣釋放值的檢測項目檢測，存在檢測結果時效性差的問題。對于發電企業無法自行開展的化學項目，應按照標準 DL/T571—2014 要求的檢測周期及時進行外委檢測，以便及時掌握抗燃油油質狀況，一旦超標采取相應處理措施。

3.3 加強抗燃油系統指標監督及設備維護

 79 臺機組中有 23 臺機組發生過油質顏色偏深的問題，主要是由劣化形成的黑色物質引起的，嚴重時還會出現黑色顆粒物。抗燃油系統中局部過熱也容易導致油質顏色偏深的問題。出現油質顏色偏深時，建議相關專業對抗燃油系統進行過熱點、排查消除；運行過程中應加強參數控制，利用檢修機會清理油箱內部、系統管道等部位存在的污染物，確保系統清潔。