6 0 0 MW機(jī)組中修后啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水溶氧超標(biāo)原因分析

劉文斌

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

6 0 0 MW機(jī)組中修后啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水溶氧超標(biāo)原因分析

劉文斌

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

以茂名熱電廠#7機(jī)組為例，簡(jiǎn)述了該電廠中修后啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的事件，經(jīng)過(guò)及排查處理過(guò)程，并對(duì)中修后啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的情況進(jìn)行分析總結(jié)，重點(diǎn)探討了汽機(jī)凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)原因分析及處理的技術(shù)措施。

中修；凝結(jié)水；溶解氧；超標(biāo)

1 機(jī)組概述

茂名熱電廠#7機(jī)組于2012年建成投入商業(yè)運(yùn)行，該廠#7機(jī)組的汽輪機(jī)引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)制造的超臨界壓力、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、三缸四排汽、雙背壓、抽汽凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，最大連續(xù)出力為662MW，額定出力為600MW。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)兩臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵、四臺(tái)低壓加熱器、一臺(tái)軸封冷卻器、一臺(tái)除氧器。凝結(jié)水采用中壓化學(xué)精處理裝置。凝結(jié)水補(bǔ)給水由化學(xué)供給來(lái)的除鹽水提供，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)向凝結(jié)水系統(tǒng)補(bǔ)給水。同時(shí)除鹽水還保證啟動(dòng)前期對(duì)凝結(jié)水管的注水以及為凝結(jié)水泵提供機(jī)械密封水源。

2 凝結(jié)水泵機(jī)械密封簡(jiǎn)介

凝結(jié)水泵采用機(jī)械密封方式，有兩路密封水源，一路為化學(xué)除鹽水來(lái)，一路由凝結(jié)水母管來(lái)，兩條管路上均設(shè)置有逆止閥，啟動(dòng)初期由化學(xué)除鹽水供給，待凝結(jié)水泵啟動(dòng)之后，凝結(jié)水母管壓力大于除鹽水壓力時(shí)，由凝結(jié)水母管供給。如下圖1所示：

圖1 凝結(jié)水泵機(jī)械密封水系統(tǒng)系統(tǒng)圖

3 凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的經(jīng)過(guò)及可能原因分析

3.1 現(xiàn)象

該機(jī)組中修后啟動(dòng)過(guò)程中，出現(xiàn)凝結(jié)水溶氧量高達(dá)100μg/L，比合格凝結(jié)水溶氧量（30μg/L）高3 倍多。兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，真空度為-95kPa。兩臺(tái)真空泵運(yùn)行，真空泵電流均為192A，較中修前真空泵電流增大了10A左右。

3.2 凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的危害

（1）當(dāng)凝結(jié)水溶氧量較高時(shí)，會(huì)造成凝結(jié)水系統(tǒng)管道和低壓加熱器的氧腐蝕，縮短設(shè)備使用壽命，降低機(jī)組的運(yùn)行可靠性；

（2）腐蝕產(chǎn)物附著在換熱器表面，凝結(jié)水中的溶氧會(huì)在換熱器表面形成氣體薄膜，使得換熱器熱阻增大、降低回?zé)嵩O(shè)備的換熱效率。

（3）若凝結(jié)水溶氧超標(biāo)是因漏空氣造成，就會(huì)造成凝結(jié)器真空降低，從而降低凝汽器的換熱效率，一方面影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，另一方面使得抽汽系統(tǒng)的負(fù)荷增加而增加廠用電率。

3.3 凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的原因分析

（1）補(bǔ)水方面存在的問(wèn)題。凝結(jié)水補(bǔ)水是化學(xué)除鹽水，其溶氧高達(dá)6 000～8 000μg/L，當(dāng)大量補(bǔ)水因噴頭的擴(kuò)散和霧化效果差時(shí)，容易造成凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)。凝結(jié)器補(bǔ)水分三路，一路是啟動(dòng)補(bǔ)水，直接補(bǔ)到凝結(jié)器熱井，一路是運(yùn)行補(bǔ)水，從凝結(jié)器喉部噴灑而下，還有一路是供熱補(bǔ)水，也是從凝結(jié)器喉部噴灑而下，當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)后，應(yīng)及時(shí)改用運(yùn)行補(bǔ)水，使得補(bǔ)水能得到充分除氧。

（2）汽輪機(jī)低壓缸軸封系統(tǒng)存在問(wèn)題。汽輪機(jī)低壓缸處于負(fù)壓狀態(tài)，由于軸封結(jié)構(gòu)或安裝工藝不良，軸封汽源壓力低、軸封汽源溫度低、帶水等原因，使得低壓缸軸封處漏入空氣，不但影響真空系統(tǒng)，還會(huì)使凝結(jié)水溶氧超標(biāo)。

（3）凝結(jié)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。各系統(tǒng)疏水、放水應(yīng)先回收到疏水?dāng)U容器，經(jīng)過(guò)擴(kuò)容除氧后再排入凝結(jié)器，若直接回收至凝結(jié)器，混合在水中的空氣不能及時(shí)被排走，將直接導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧量大幅增加。

（4）凝結(jié)水過(guò)冷度的影響。由于凝結(jié)器設(shè)計(jì)不合理或凝結(jié)器水位過(guò)高等原因，造成凝結(jié)水過(guò)冷度大，使凝結(jié)水過(guò)冷卻，導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧量增加。

（5）抽真空系統(tǒng)工作失常。水環(huán)真空泵由于水位低、水溫高、密封不良等原因，造成真空泵工作失常，不能將凝結(jié)器內(nèi)的不溶氣體及時(shí)抽出，使凝結(jié)水二次溶氧，造成凝結(jié)水溶氧量增加。

（6）真空系統(tǒng)量大漏入空氣。真空系統(tǒng)系統(tǒng)龐大，凝汽器管束多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，在制造、加工及安裝過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)；真空系統(tǒng)涉及面廣、設(shè)備復(fù)雜、焊接點(diǎn)多，（例如#7、#8低加負(fù)壓部分、凝結(jié)水泵機(jī)械密封處、真空系統(tǒng)閥門盤根處的漏氣，凝汽器設(shè)備、低加設(shè)備、軸封設(shè)備及負(fù)壓管道等因振動(dòng)、膨脹不均、變形等致使焊口產(chǎn)生裂紋而使空氣進(jìn)入）漏點(diǎn)不易找。

4 凝結(jié)水溶氧超標(biāo)原因排查及處理

4.1 隱患排查

（1）機(jī)組啟動(dòng)帶負(fù)荷后，凝結(jié)水補(bǔ)水已改為從凝結(jié)器喉部噴灑而下的運(yùn)行補(bǔ)水，其擴(kuò)散和霧化效果較好，且補(bǔ)水量不大，補(bǔ)水能得到充分除氧，因此補(bǔ)水不是造成凝結(jié)水溶氧量增加的原因。

（2）汽輪機(jī)低壓缸軸封系統(tǒng)進(jìn)汽投自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，壓力設(shè)定為30kPa，溫度設(shè)定為168℃，低壓缸軸端沒(méi)有漏氣跡象，中修時(shí)檢查過(guò)軸封系統(tǒng)完全正常，因此軸封系統(tǒng)不是造成凝結(jié)水溶氧量增加的原因。

（3）各項(xiàng)疏水、放水均先回收到疏水?dāng)U容器，經(jīng)過(guò)擴(kuò)容除氧后再排入凝結(jié)器，不存在設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題，因此凝結(jié)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理不是導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧量增加的原因。

（4）當(dāng)時(shí)汽輪機(jī)排汽溫度為30℃，凝結(jié)水溫度也是30℃，凝結(jié)水沒(méi)有過(guò)冷度，因此凝結(jié)水過(guò)冷卻不是導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧量增加的原因。

（5）水環(huán)真空泵水位正常、水溫正常、密封良好，馬達(dá)電流為192A，比正常值（182A）高出10A，因此可以確定凝結(jié)器內(nèi)有空氣漏入，使得真空泵出力增大，而水環(huán)真空泵本身工作正常。

（6）當(dāng)時(shí)天氣比較冷，大氣溫度只有15℃，循環(huán)水溫度也只有18℃，而凝結(jié)器內(nèi)真空只有-95kPa，真空偏低，經(jīng)檢查，兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行正常，兩臺(tái)真空泵馬達(dá)電流比正常增大10A，因此也可以判斷出凝結(jié)器內(nèi)有空氣漏入，所以凝結(jié)器內(nèi)漏入空氣是造成凝結(jié)水溶氧量增加的主要原因。

4.2 處理過(guò)程

經(jīng)過(guò)詳細(xì)查找發(fā)現(xiàn)：凝結(jié)器就地水位計(jì)底部放水門沒(méi)關(guān)嚴(yán)、高壓缸預(yù)暖管道疏水至凝結(jié)器及疏水排地溝疏水手動(dòng)門沒(méi)關(guān)嚴(yán)，將其關(guān)嚴(yán)后，凝結(jié)器內(nèi)真空上升到-98kPa，凝結(jié)水溶氧量由100μg/L下降到40μg/L，比正常值（30μg/L以下）還高10μg/L，但再也找不到漏氣點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)對(duì)凝結(jié)水泵機(jī)械密封水系統(tǒng)檢查發(fā)現(xiàn)，其密封水來(lái)源有兩路，一路來(lái)源于凝結(jié)水泵出口，壓力為0.78MPa，另一路來(lái)源于化學(xué)除鹽水，壓力為0.4MPa，化學(xué)除鹽水的溶氧量比較高。兩路的手動(dòng)門均全開(kāi)，按理化學(xué)除鹽水那一路壓力低是補(bǔ)不進(jìn)去的，但其系統(tǒng)設(shè)計(jì)剛好與虹吸泵原理相符，使得大量化學(xué)除鹽水經(jīng)凝結(jié)水泵機(jī)械密封系統(tǒng)直接加到凝結(jié)水中，造成凝結(jié)水溶氧量增大，關(guān)閉化學(xué)除鹽水那一路機(jī)械密封水后，凝結(jié)水溶氧量由40μg/L下降到20μg/L以下，恢復(fù)正常。

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)這次凝結(jié)水超標(biāo)的現(xiàn)象及原因分析排查，找到了凝結(jié)水溶氧量高的原因，一個(gè)是真空系統(tǒng)閥門未關(guān)嚴(yán)導(dǎo)致真空系統(tǒng)漏入空氣導(dǎo)致，另外一個(gè)是凝結(jié)水泵機(jī)械密封水補(bǔ)水管路設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致虹吸，吸入除鹽水導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧偏高，可以通過(guò)正常運(yùn)行中關(guān)閉除鹽水補(bǔ)水和利用檢修機(jī)會(huì)改造管路結(jié)構(gòu)來(lái)避免，通過(guò)分析排查，使凝結(jié)水溶氧量降低到允許范圍內(nèi)，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。為以后出現(xiàn)類似問(wèn)題提供了技術(shù)防范措施。

[1] Q/MZN-103.501-2012，600 MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程主機(jī)部分.

[2] Q/MZN-103.502-2012，600 MW機(jī)集控運(yùn)行規(guī)程輔機(jī)及公用系統(tǒng).

C a u s e A n a l y s i s o f E x c e s s i v e D i s s o l v e d O x y g e n i n C o n d e n s a t e i n 6 0 0 MW U n i t

Liu Wen-bin

In this paper，the # 7 unit of Maoming Thermal Power Plant is taken as an example to summarize the event and the investigation process of the dissolved oxygen in the condensate after the start of the repair of the power plant，and analyze and summarize the situation of the dissolved oxygen in the condensate when the repair is started，And discusses the technical measures of analysis and treatment of excess dissolved oxygen in condensate of turbine.

repair；condensate；dissolved oxygen；excessive

TM621

A

1003-6490（2017）08-0206-02