超臨界直接空冷機組凝結(jié)水溶氧高分析及處理

初永軍李躍林李建鵬張春艷

(1.煙臺發(fā)電廠,山東煙臺 264000;2.鄂溫克電廠,內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000; 3.達拉特電廠,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 014300;4.華北電力大學,河北保定 071003)

超臨界直接空冷機組凝結(jié)水溶氧高分析及處理

初永軍1李躍林2李建鵬3,4張春艷2

(1.煙臺發(fā)電廠,山東煙臺 264000;2.鄂溫克電廠,內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000; 3.達拉特電廠,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 014300;4.華北電力大學,河北保定 071003)

凝結(jié)水溶氧高問題一直困擾大部分直接空冷機組,針對直接空冷機組凝結(jié)水溶氧高問題,對整個系統(tǒng)進行排查、試驗、技術(shù)改造升級等手段而最終得出結(jié)論,將凝結(jié)水溶氧高的難題得到徹底解決,已100%達到國家標準,95%達到期望值,防止因凝結(jié)水溶氧高,造成設(shè)備腐蝕等一些列后果,從而為今后直接空冷機組的凝結(jié)水溶氧高問題,找到一種解決的方法。

直接空冷 凝結(jié)水 溶氧

1 引言

凝結(jié)水溶氧高的問題一直困擾很多電廠，凝結(jié)水溶氧高給機組的安全穩(wěn)定運行打來極大隱患，特別是冬季由于凝結(jié)水過冷度的增大，溶氧再次大幅度升高，如何確保凝結(jié)水溶氧在達標是目前溶氧超標機組的首要任務(wù)，本文對鄂溫克電廠#2機組凝結(jié)水溶氧高問題進行深入分析，分析如何從溶氧高達到期望值小于30μg/L。

2 概況

鄂溫克電廠位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾鄂溫克旗境內(nèi)，全年平均氣溫-2℃，最低氣溫-48℃，機組為2×600MW超臨界直接空冷機組，除鹽水補水直接補入熱井裝置內(nèi)，空冷島凝結(jié)水回水直接回至排汽裝置內(nèi)部除氧器內(nèi)。2011年08月份#2機組投產(chǎn)發(fā)電，投產(chǎn)后#2機組凝結(jié)水溶氧一直偏高，最高值達200μg/L。

3 凝結(jié)水溶氧高原因分析

針對#2機組凝結(jié)水溶氧高初步分析為由于負壓系統(tǒng)漏入空氣或凝結(jié)水泵密封水壓力過低造成外界空氣進入造成凝結(jié)水溶氧高，對此進行以下方面的排查：

3.1 負壓系統(tǒng)、真空系統(tǒng)查漏

對#2機組整個負壓系統(tǒng)、真空系統(tǒng)利用超聲波探測儀進行排查，發(fā)現(xiàn)3處微小漏點，主要集中在負壓系統(tǒng)的閥門以及法蘭結(jié)合面處，對該漏點進行封堵，封堵后對凝結(jié)水溶氧無明顯變化。

3.2 取樣管路檢查、溶氧表核對

利用機組停機機會對凝結(jié)水出口溶氧取樣管路進行打壓檢查，查找漏點，未發(fā)現(xiàn)泄露。自制便攜溶氧表測凝結(jié)水溶氧與精處理溶氧表進行對比，對比情況為便攜式與精處理溶氧表相差5μg/L，排除此項。

3.3 凝結(jié)水泵密封水調(diào)整以及軸加多級水封檢查

目前#2機組凝結(jié)水密封水壓力為0.25MPa與廠家規(guī)定值0.1～0.2MPa高0.05MPa，對此項進行排查，提高凝結(jié)水泵密封水壓力至0.4MPa，檢查密封水處無吸氣現(xiàn)象，有部分水已溢出，判斷密封水已滿足要求，檢查機組凝結(jié)水溶氧變化情況，經(jīng)過10小時運行，凝結(jié)水溶氧無較大變化，判斷與密封水無關(guān)，降低密封水壓力至正常值；對軸加多級水封進行檢查，未發(fā)現(xiàn)有吸氣現(xiàn)象，利用傳統(tǒng)方法進行涂抹黃油，溶氧未有明顯變化。

4 對系統(tǒng)進行改造、升級

總結(jié)以上排查結(jié)果，未真正查找到凝結(jié)水溶氧高問題，但是凝結(jié)水溶氧偏高一直是機組的一大安全隱患需及時進行治理，同時對凝結(jié)水泵入口管道表計進行檢查，未發(fā)現(xiàn)表計存在泄漏現(xiàn)象，分析除鹽水以及空冷凝結(jié)水回水對凝結(jié)水溶氧的影響情況，常溫下除鹽水的含氧量高達7000～8000μg/L且#2機組除鹽水補水是直接補入熱井未經(jīng)過霧化以及加熱是造成溶氧高的一大因素，同時即對空冷島凝結(jié)水回水對系統(tǒng)進行檢查。

4.1 除鹽水補水改造

分析除鹽水補水直接補入熱井未經(jīng)過霧化，除鹽水在20℃含氧量高達7000～8000μg/L，未經(jīng)過霧化以及加熱除氧直接補入熱井，造成凝結(jié)水溶氧高，凝結(jié)水系統(tǒng)正常補水量10～15t/h左右，補水對凝結(jié)水溶氧的影響在95～183μg/L；針對以上情況對熱井補水進行改造，將補水改至排汽裝置喉部加裝噴頭進行霧化，利用低壓缸排汽進行加熱，有效將除鹽水中溶氧析出，并經(jīng)空冷抽真空管道將溶氧抽出達到有效的除氧，該造前凝結(jié)水溶氧在80～200μg/L，改造后凝結(jié)水溶氧20～150μg/L，降低凝結(jié)水溶氧取得較好效果，總結(jié)以上處理，發(fā)現(xiàn)除鹽水改造效果較大凝結(jié)水的溶氧也得到降低，合格率達國家標準90%，但距離國標GB/T12145中對直接空冷機組凝結(jié)水溶氧的期望值小于30μg/L仍然較遠，統(tǒng)計結(jié)果只達到12%。

4.2 排汽除氧裝置改造

利用機組停機機會對#2機排汽裝置進行檢查，發(fā)現(xiàn)排汽裝置快速抽真空未接至排汽除氧裝置內(nèi)，造成空冷凝結(jié)水回水至排汽裝置內(nèi)溶氧析出后但無法排出，是#2機凝結(jié)水溶氧居高不下的重要原因之一。

空冷快速抽真空管道正常設(shè)計具有兩個功能；一、在機組啟動時，快速抽取排汽裝置內(nèi)部氣體，建立真空；二、機組正常運行時，利用低壓缸排汽加熱空冷凝結(jié)水回水，將回水中析出的溶氧抽出，降低凝結(jié)水溶氧。正常設(shè)計應(yīng)接至除氧裝置內(nèi)，但在基建時施工單位在施工過程中未接入除氧裝置內(nèi)，只是接至熱井內(nèi)，只是起到機組啟動前建立真空的效果，未能夠有效的降低凝結(jié)水溶氧。

針對發(fā)現(xiàn)的問題進行改造，改造目的將空冷凝結(jié)水回水經(jīng)過霧化、加熱后凝結(jié)水溶氧能夠有效的析出；改造后凝結(jié)水溶氧大幅度下降，凝結(jié)水溶氧降至8～33μg/L，100%達到國家標準，92%達到期望值，已達到改造目的，但是在改造后凝結(jié)水溶氧雖達到效果，但是由于空冷快速抽真空電動門一直處于開啟位，空冷島抽真空能力下降，冬季空冷島抽真空溫度降低，以影響到空冷島的防寒防凍，繼續(xù)進行改造，將除氧裝置頂部開兩個直徑133mm的圓孔，機組啟動后進行驗證，開圓孔與開啟快速抽真空具有相同的效果。

5 結(jié)語

凝結(jié)水溶氧超標加快凝結(jié)水系統(tǒng)的氧腐蝕，既降低了凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備和管道的使用壽命，又增加了鍋爐給水的含鐵量，影響鍋爐、汽輪機的運行效率，鄂溫克電廠經(jīng)過除鹽水、空冷凝結(jié)水回水除氧裝置的改造凝結(jié)水溶氧大幅度下降，100%達到國家標準，95%達到國家期望值。

[1]GB/T12145.火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].

[2]劉利.直接空冷機組降低凝結(jié)水溶氧的方法[J].電力建設(shè),2010, (1).

[3]張建平.直接空冷機組凝結(jié)水溶氧超標原因及處理[J].華北電力技術(shù),2009.

[4]邱麗霞.直接空冷汽輪機及其熱力系統(tǒng)[J].中國電力出版社,2006.(5).