凝結(jié)水泵密封水對溶解氧影響分析

摘要：針對機組凝結(jié)水溶解氧超標問題，大唐琿春發(fā)電廠進行了凝汽器熱水井水位、凝汽器補水量、機組負荷變化、真空嚴密性、凝結(jié)水泵密封水等諸多因素變化對凝結(jié)水溶解氧指標影響的相關(guān)試驗，分析論證凝結(jié)水溶解氧隨各因素變化的規(guī)律，結(jié)合規(guī)律進行了相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的改造優(yōu)化，達到了有效控制凝結(jié)水溶解氧的效果。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵 溶解氧 分析

1 簡介

火電廠機組凝結(jié)水溶解氧是電廠化學監(jiān)督的主要指標之一，凝結(jié)水溶解氧長時間超標會加劇汽水管道的氧腐蝕。大唐琿春發(fā)電廠兩臺機組均為北京北重汽輪機電機有限責任公司生產(chǎn)的亞臨界、單軸、一次中間再熱、沖動凝汽式、可調(diào)整抽汽、三缸雙排汽機組，自2009年投產(chǎn)以來，4號機組其凝結(jié)水溶解氧呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，通過對凝結(jié)水指標的化學檢測，溶解氧已達到了35μg/L，超過了國標所要求為30μg/L的標準范圍，長期溶解氧超標運行，會加劇凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備、管道的氧腐蝕，影響機組的安全穩(wěn)定運行，給機組運行造成極大威脅。

2 原因分析

2.1 凝汽器熱水井水位及凝汽器補充水對凝結(jié)水溶解氧的影響

機組正常運行中需保持正常的凝汽器水位，若凝汽器水位偏高，長時間運行會導(dǎo)致凝結(jié)水過冷度增大，進而導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧異常升高，凝汽器水位偏低則與之相反。4號機組為抽氣式機組，采用除鹽水向凝汽器補充調(diào)節(jié)方式。從表1中可以看出，2009年5-7月份，凝結(jié)水過冷度沒有超出正常的范圍，也沒有增大的趨勢，凝汽器、除鹽水箱水位穩(wěn)定無劇烈波動，凝汽器補水量均保持穩(wěn)定態(tài)勢。進一步對凝結(jié)水補水霧化裝置深入檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)異常，霧化效果良好，上述監(jiān)控因素均在正常范圍內(nèi)，由此排除了凝汽器水位因素的異常可能。

2.2 機組負荷對凝結(jié)水溶解氧影響

機組負荷的波動對凝結(jié)水溶解氧也有一定影響。在低負荷段，凝汽器真空較高，空氣分壓力相對較大，凝結(jié)水會出現(xiàn)一定的過冷，凝結(jié)水中的含氧量增加，導(dǎo)致溶解氧上升。真空較高時，凝汽器漏空氣點相對較多，真空嚴密性變差，除氧效果下降。針對不同負荷段凝結(jié)水溶解氧與給水溶解氧變化分析，凝結(jié)水、給水溶解氧基本穩(wěn)定，不隨負荷變化（見表2），據(jù)此可排除機組低谷負壓臨界區(qū)存在漏泄導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧超標。

2.3 機組真空嚴密性對機組凝結(jié)水溶解氧的影響

機組的真空嚴密性指標對凝結(jié)水溶解氧也有一定影響。真空負壓系統(tǒng)中存在漏泄點，會導(dǎo)致空氣進入凝結(jié)水系統(tǒng)，溶解氧升高。機組正常運行期間，1、2號低加、導(dǎo)氣管均為負壓區(qū)，存在漏空氣的可能，經(jīng)試驗排查，未發(fā)現(xiàn)漏泄點。此外，凝汽器熱水井至凝結(jié)水泵入口也為負壓區(qū)，法蘭不嚴密也有可能造成空氣進入凝結(jié)水系統(tǒng)，造成凝結(jié)水溶解氧增大。機組檢修時，對凝結(jié)水系統(tǒng)全面檢查，也未發(fā)現(xiàn)漏泄點。對4號機組2009年上半年真空嚴密性試驗分析，真空下降速度均在0.265KPa以內(nèi)，試驗合格。因此，排除此因素造成溶解氧超標的可能。

2.4 凝結(jié)水泵密封水影響

4號機組凝結(jié)水泵空氣管的引出口布置于在地面負2.5米處，空氣管接入凝汽器的部位在4.5米左右，之間有約7米左右的垂直管段，若空氣管中有積水，則積水無法克服此段凈高度壓力差，進而形成水塞，阻礙凝結(jié)水泵中的空氣及時排出而進入凝結(jié)水系統(tǒng)?？諝馀c凝結(jié)水接觸而未經(jīng)過任何除氧設(shè)備環(huán)節(jié)，導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧快速升高。

正常運行中凝結(jié)水泵為變頻方式運行，凝結(jié)水壓力比工頻方式運行大約降低1.0MPa，在凝結(jié)水泵密封水管道上有調(diào)壓閥對密封水有節(jié)流作用下，如果凝結(jié)水泵密封水壓力過低，密封效果則會弱化，密封瓦處有可能漏入少量空氣，導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧升高。

3 凝結(jié)水溶解氧偏高的危害

3.1 縮短機組設(shè)備的壽命

330MW再熱機組采用了回熱循環(huán)系統(tǒng)，當凝結(jié)水中的含氧量較高時，凝結(jié)水會對回熱設(shè)備及其附屬的管道造成腐蝕，減少輔助設(shè)備的使用壽命，降低機組運行的可靠性。凝結(jié)水含氧量偏高也會增加鍋爐給水的含鐵量，加快鍋爐受熱結(jié)垢速度，降低鍋爐效率，影響鍋爐的安全運行，還會增加蒸汽的含鐵量，加快汽輪機葉片的結(jié)垢速度，降低汽輪機的運行效率，影響汽輪機的安全運行。

3.2 降低機組真空

當凝結(jié)水溶解氧含量較高時，會有過多的空氣漏入凝汽器，造成機組真空降低，增加凝汽器內(nèi)空氣的聚集量，加重抽真空系統(tǒng)的負擔，使凝汽器內(nèi)的凝結(jié)氣不能及時抽出，進一步增加凝汽器內(nèi)空氣的聚集量，從而，降低凝汽器的換熱效率，提高凝汽器的運行壓力，降低機組的熱效率，增加了機組的廠用電率。

3.3 降低回熱循環(huán)系統(tǒng)的換熱效率

4號機組回熱循環(huán)系統(tǒng)大部分采用的是表面換熱方式，只有除氧器是混合換熱方式。當設(shè)備的腐蝕產(chǎn)物附屬在換熱表面時，就會形成疏松的附著層，同時，凝結(jié)水中的溶氧偏高時，會在換熱器表面形成氣體薄膜，使得換熱器熱阻增大、機組抽汽量增加，從而，降低了回熱系統(tǒng)循環(huán)熱效率。

4 改造優(yōu)化

2010年A級檢修期間，對4號機凝結(jié)水泵和凝汽器之間空氣管進行了重新布置，凝結(jié)水泵空氣管的引出口由原來的4.5米改至0米附近，減少垂直管段的凈高度，同時將凝結(jié)水泵密封水調(diào)壓閥拆除，用密封水回水截門調(diào)整，提高密封水壓力。避免了水塞的形成。

改造后，機組在正常中4號機組凝結(jié)水溶解氧已降至20μg/L以下的正常范圍內(nèi)，達到了預(yù)期效果。2010-

2014年期間，對凝結(jié)水指標的監(jiān)測中，凝結(jié)水溶解氧均保持在20μg/L以內(nèi)，減少了氧腐蝕，與此同時，提高了給水品質(zhì)，降低鍋爐排污率。

5 防范措施

為防止凝結(jié)水溶解氧量超標，針對設(shè)備實際狀況制定出如下具體舉措：①日常運行中需定期檢查凝結(jié)水補水的霧化裝置，加強凝結(jié)水質(zhì)監(jiān)督，以保證凝結(jié)水霧化裝置正常運行。②定期檢查除鹽水箱的嚴密性，防止有空氣進入。盡量減少系統(tǒng)的漏泄量，從而減少除鹽水的補水量。③機組正常運行期間，運行人員要根據(jù)不同的工況做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，不能在任何負荷下都保持同一個運行狀態(tài)。④檢視并調(diào)整好凝汽器水位，保持水位在規(guī)定范圍內(nèi)運行。⑤定期維護及調(diào)整好凝結(jié)水泵盤根密封水、低加疏水泵盤根密封水。⑥對真空負壓系統(tǒng)管道及法蘭的漏泄及時處理，降低機組真空漏泄率。加大真空系統(tǒng)的檢查力度，對發(fā)現(xiàn)的漏泄點要不分大小，徹底處理，避免缺陷蔓延造成事故。⑦加強除鹽水、凝結(jié)水、給水水質(zhì)的監(jiān)視及化驗，發(fā)現(xiàn)硬度超標時，應(yīng)立即處理。針對各種回收疏水的水質(zhì)應(yīng)時時監(jiān)測，定期化驗，不合格必須排放掉。

6 結(jié)束語

通過對4號機組凝結(jié)水溶解氧超標分析，做出了對應(yīng)改進優(yōu)化措施，解決了凝結(jié)水溶解氧超標的技術(shù)難題，確保了機組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，進而延長了機組的使用壽命。

參考文獻：

[1]王勇等.電廠汽輪機設(shè)備及運行[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]韓隸傳，汪德良.熱力發(fā)電廠凝結(jié)水處理[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]楊真學，宋紹偉.凝結(jié)水溶解氧超標的原因分析及改進措施[J].熱力發(fā)電，2007（07）.

作者簡介：楊磊（1986-），男，吉林琿春人，助理工程師，熱力試驗組技術(shù)員，主要從事火電廠熱力試驗工作。