直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧及解決措施

摘要：發(fā)電廠中對(duì)直冷機(jī)組的應(yīng)用逐漸呈現(xiàn)出規(guī)?；瑢?duì)其使用能夠最大化地對(duì)水資源加以利用，而凝結(jié)水溶氧問(wèn)題是直冷機(jī)組得以安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。文章就直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際探索了相應(yīng)的解決措施，希望通過(guò)此次的理論研究能夠?qū)?shí)際工作起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：直冷機(jī)組；凝結(jié)水；溶氧問(wèn)題；發(fā)電廠；水資源利用 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TK264 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.036

1 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧問(wèn)題成因及影響分析

1.1 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧問(wèn)題成因分析

造成直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的因素是多方面的，在凝結(jié)水補(bǔ)充水溶氧量的影響方面，首先是設(shè)備除鹽補(bǔ)充水的制備過(guò)程中，大氣和補(bǔ)充水兩者的親密接觸度達(dá)到飽和。通過(guò)氧氣亨利系數(shù)和在大氣分壓基礎(chǔ)上能夠進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，在20℃的水中，溶解氧的濃度是8900微克每升，這一結(jié)果與合理的凝結(jié)水溶氧量300倍相接近，倘若是補(bǔ)水量為1%，那么凝結(jié)水補(bǔ)水流量約為4.5t/h，從這一方面來(lái)看，凝結(jié)水補(bǔ)充水對(duì)其溶氧量有著很大影響。

其次是相關(guān)的設(shè)備以及管道附件的問(wèn)題，從而使得有大量的氣體進(jìn)入，直冷系統(tǒng)主要是通過(guò)空氣進(jìn)行直接冷卻汽輪機(jī)排氣的，那么在空冷凝器的設(shè)計(jì)上就有著充足的冷卻面積，在真空的系統(tǒng)上相對(duì)較為龐大，而在管束的結(jié)構(gòu)上也相對(duì)比較復(fù)雜，所以在具體的加工過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)一些漏洞，而在漏氣的部分是和濕冷機(jī)組相近的，這樣由于氣體的進(jìn)入就會(huì)造成溶氧量偏高的情況

發(fā)生。

最后是除鹽水在沒(méi)有經(jīng)過(guò)加熱的情況下直接補(bǔ)入到凝結(jié)水箱當(dāng)中，這樣一來(lái)所溶解的大量空氣就不會(huì)被析出。這也是造成凝結(jié)水溶氧量偏大的一個(gè)重要原因，在濕冷機(jī)組除鹽水補(bǔ)水管方面，通常是接到凝汽器的喉部，同時(shí)呈現(xiàn)出霧狀進(jìn)行噴出，然后再通過(guò)汽輪機(jī)排氣把除鹽水加熱到與之相應(yīng)的凝汽器真空下的飽和溫度，這樣使得不可凝氣體從除鹽水當(dāng)中析出，同時(shí)被真空抽吸裝置抽走。

1.2 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧問(wèn)題負(fù)面影響分析

直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧量超量會(huì)對(duì)機(jī)組的運(yùn)行帶來(lái)很大的負(fù)面影響，首先會(huì)對(duì)回?zé)嵩O(shè)備的換熱效率大大的降低，主要是在汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)當(dāng)中，所采取的是表面式換熱器設(shè)備，但在遭受到電腐蝕之后的產(chǎn)物會(huì)依附在傳熱的表面，這樣就會(huì)在其表面形成一個(gè)松散的附著層。與此同時(shí)倘若是凝結(jié)水當(dāng)中的含氧量超標(biāo)的話(huà)，就會(huì)在傳熱的表面形成薄膜，這樣就會(huì)對(duì)傳熱的系數(shù)造成影響，從而隔斷了正常傳熱的效率。

其次對(duì)機(jī)組設(shè)備的使用壽命也大大縮短，在含氧量過(guò)高的情況下，凝結(jié)水就會(huì)在熱系統(tǒng)設(shè)備和附屬管道作用下，對(duì)除氧器前的低壓加熱器以及之后的高壓加熱器設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕，其原理就是氧和金屬能夠形成原電池從而在電化學(xué)的反應(yīng)下帶來(lái)腐蝕問(wèn)題，這樣就對(duì)設(shè)備的使用壽命造成了影響。

最后就是對(duì)機(jī)組真空會(huì)降低，由于大量的空氣進(jìn)入到排氣裝置當(dāng)中，這樣就會(huì)使得排氣裝置的真空程度大大降低，不僅在機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性方面得不到有效的保障，同時(shí)也會(huì)使得真空泵負(fù)荷大大增加，故此發(fā)電廠的用電量也會(huì)隨之而增加。除了以上的負(fù)面影響之外，還有就是由于鍋爐給水鐵含量的偏高，會(huì)造成鍋爐受熱面結(jié)垢，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行有著一定影響，從而影響了汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。

2 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的除氧原理及對(duì)策

2.1 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)的除氧原理分析

對(duì)直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)進(jìn)行除氧措施的實(shí)施要能夠遵循亨利定律，也就是pi=Kimi，其中的Ki為常數(shù)，而pi是i種氣體平衡壓力，Ki和溫度以及溶劑等本性有著重要關(guān)聯(lián)，而mi則是溶質(zhì)i的質(zhì)量摩爾濃度。這一定律適用于稀溶液當(dāng)中發(fā)揮溶質(zhì)，其中的分壓愈低，那么氣體的溶解度就會(huì)愈小，也就比較容易揮發(fā)。由于溫度的不同，所以亨利系數(shù)也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。在這一背景下，如果是想讓凝結(jié)水溶氧降低，就要?jiǎng)?chuàng)造出較低的排氣壓力，也就是真空的質(zhì)量要能夠得到保障，在凝結(jié)水的溫度方面要達(dá)到和壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度，在汽水間要有充分接觸面積及時(shí)間，對(duì)析出的氧氣要進(jìn)行及時(shí)排除。

2.2 直冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)的解決措施探究

解決直冷機(jī)組的凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)問(wèn)題要能夠從多方面進(jìn)行著手，首先要使機(jī)組的真空嚴(yán)密性得到有效提高，機(jī)組真空嚴(yán)密性和凝結(jié)水溶氧量有著緊密聯(lián)系，倘若發(fā)生機(jī)組凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)問(wèn)題，首先要對(duì)真空的嚴(yán)密性進(jìn)行考慮，要將真空的嚴(yán)密性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的程度。在機(jī)組安裝過(guò)程中，要能夠?qū)λ幸约罢婵肇?fù)壓系統(tǒng)相連閥門(mén)進(jìn)行檢查，要將真空系統(tǒng)當(dāng)中的漏點(diǎn)進(jìn)行消除。針對(duì)空冷系統(tǒng)抽空流程要能夠詳細(xì)的檢查，同時(shí)還要對(duì)整個(gè)機(jī)組排污以及疏水等可能帶來(lái)?yè)p失的工質(zhì)閥門(mén)加以檢修，對(duì)內(nèi)漏的問(wèn)題進(jìn)行消除，還要能夠保持熱井的正常水位，對(duì)溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)運(yùn)行安全得到保障。

其次要將除氧的效果得到大力提升，盡量做到凝水箱當(dāng)中的凝結(jié)水要全部從下部噴頭排除，也可增加噴頭的數(shù)量來(lái)對(duì)容量進(jìn)行提高。通過(guò)采取凝結(jié)水聚集器鼓泡除氧裝置進(jìn)行除氧，采用小汽輪拖動(dòng)給水泵然后將部分排氣從鼓泡蒸汽進(jìn)口加以引入，然后在通過(guò)鼓泡蒸汽管的小孔射出，還可采取內(nèi)置式的除氧器進(jìn)行除氧，凝結(jié)水從恒速?lài)娮爝M(jìn)入排氣裝置空間，部分的排氣引入蒸汽排管，部分的排氣送入排氣裝置，這樣經(jīng)過(guò)一系列的程序就能夠達(dá)到對(duì)凝結(jié)水深度除氧的目的。

再次可以通過(guò)對(duì)補(bǔ)充水補(bǔ)入點(diǎn)的改變進(jìn)行降低氧氣的含量，在這一措施的實(shí)施過(guò)程中可以將補(bǔ)充水直接引入到空冷島，在進(jìn)入到蒸汽分配管之后，會(huì)呈霧狀進(jìn)行噴出，補(bǔ)水管在進(jìn)入到汽輪機(jī)的排氣總管之后，布置在排氣總管中心，沿著汽輪機(jī)排氣總管軸線(xiàn)均勻的分布，就能夠使不可凝氣體從除鹽水當(dāng)中析出并被真空抽吸裝置抽走。

最后將排汽裝置內(nèi)部的一定范圍設(shè)為回?zé)峥臻g，凝結(jié)水回水以及系統(tǒng)補(bǔ)水通過(guò)水膜噴嘴噴出之后形成很薄水膜，然后凝結(jié)水和系統(tǒng)補(bǔ)水被噴出后，溶氧量的80%～90%都已脫離出。另外凝結(jié)水回水的系統(tǒng)補(bǔ)水噴出后流經(jīng)擾流板和引入汽輪機(jī)低壓缸排氣進(jìn)一步加熱除氧，對(duì)這一過(guò)程中的過(guò)冷度加以消除。由于過(guò)冷度較大，這就說(shuō)明冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)量相對(duì)較大，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)較高，故此在節(jié)能上就存在著不理想的效果，所以要在空冷島風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整上通過(guò)過(guò)冷度和真空值的結(jié)合進(jìn)行綜合性自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，針對(duì)直冷機(jī)組的凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)的問(wèn)題要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，由于超標(biāo)的因素是多方面的，故此在實(shí)際的解決上也要針對(duì)性地對(duì)待。從預(yù)防的角度來(lái)看，要在對(duì)機(jī)組的安裝前認(rèn)真檢查設(shè)備的合格率，這樣能夠有效防止后面問(wèn)題發(fā)生的嚴(yán)重性，這也是控制溶氧量過(guò)大的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：牟啟濤（1985-），男，山東濟(jì)寧人，陜西德源府谷能源有限公司運(yùn)行部值班員，研究方向：熱能與動(dòng)力

工程。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）