母管制無頭式高壓除氧器含氧量不合格原因探討

夏兵初

摘 要 神華新疆68萬噸/年煤基新材料項目動力裝置汽機側(cè)共有4臺無頭式高壓除氧器，母管制連接、4臺機組共用，自首次投運，含氧量時好時壞。本文主要結(jié)合本工程除氧器含氧量不合格的現(xiàn)象對母管制除氧器含氧量不合格進行探討，以作為后續(xù)工程借鑒使用。

關(guān)鍵詞 母管制；無頭式除氧器；含氧量；不合格原因

中圖分類號 TH17 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0065-02

1 系統(tǒng)簡介

本工程共有4臺無頭式高壓除氧器，除氧器與除氧器之間均采用母管制連接，所有汽或水管道進入除氧器前都設(shè)有隔離門，部分母管在2號、3號機間設(shè)有隔離門，設(shè)置各路隔離門的目的在于方便除氧器的隔離、檢修和切換。

除氧器的加熱汽源主要有輔助蒸汽（啟動加熱），參數(shù)為1.2MPa、300℃；1.1MPa供熱管道（常用加熱），參數(shù)為1.2MPa、300℃。進水水源主要有凝結(jié)水，參數(shù)為1.49MPa、54℃；疏水，參數(shù)為1.29MPa、40℃；熱除鹽水，參數(shù)為1.27MPa、68℃。

除氧器的工作壓力0.488MPa，工作溫度158℃，額定出力550t/h，最大出力660t/h，查閱技術(shù)協(xié)議：要求在除氧器入口對含氧無限制的情況下，除氧器在正常定壓運行情況下，出力為10%～100%除氧器最大出力范圍之間時，除氧器出口含氧量要求≤7μg/L。在已給定的熱平衡圖補水（除鹽水）流量不變，補水（除鹽水）溫度由50℃變?yōu)?0℃時，除氧器出水含氧量能夠滿足≤7μg/L要求，并保證除氧器安全運行的最低工作液位時不會發(fā)生給水泵汽蝕。

2 問題發(fā)生經(jīng)過

自#2爐點火吹管開始投運4臺除氧器，含氧量一直不合格，最大的時候達到47ug/L，大多數(shù)時候在10ug/L左右，且4臺除氧器的含氧量一直不相同，其中靠運行給水泵的除氧器（#1除氧器）含氧量最大、離運行給水泵最遠的除氧器（#4除氧器）含氧量最小。

3 問題分析

針對發(fā)生的以上問題，我們將其分成兩個問題，首先處理含氧量不合格問題（含氧量若能調(diào)整合格，除氧器含氧量不一致問題已關(guān)系不大），按照廠家說明書，高壓除氧器含氧量不合格原因一般為以下幾點：

1）蒸汽平衡管線處的止回閥安裝方向錯誤或內(nèi)部部件丟失。

2）氧量測量儀器取樣位置錯誤。

3）氧量取樣方法不正確。

4）運行排氣管堵塞、不可凝氣體未排出。

5）噴嘴有堵塞，壓力損失過高或過低。

6）除氧器水位過低、蒸汽未充分與進水混合。

7）除氧器內(nèi)部蒸汽分配管損壞。

8）除氧器運行溫度與壓力未達到飽和要求。

9）除氧器進汽蒸汽溫度過熱度過低。

10）進水水質(zhì)不合格。

11）運行排氣門開度過小。

12）其他原因。

4 問題處理經(jīng)過

逐一排除：

1）蒸汽平衡管線處的止回閥安裝方向錯誤或內(nèi)部部件丟失。

拆開加熱蒸汽管道止回閥保溫，檢查止回閥方向，與圖紙一致。因該閥屬于新安裝閥門，安裝前已檢查過，內(nèi)部構(gòu)件未遺失，排除此項可能。

2）氧量測量儀器取樣位置錯誤。

氧量取樣管按照圖紙要求，安裝在除氧器下降管接口旁邊，現(xiàn)場實際位置與圖紙吻合，但考慮到取樣管接口在除氧器底部，雜質(zhì)多，經(jīng)常性堵塞，后將取樣管改至除氧器下降管垂直段靠近除氧器處、水平安裝。

經(jīng)此次整改，除氧器取樣管再未堵塞，但是含氧量與整改前比較，無變化，排除此項可能。

3）氧量取樣方法不正確。

檢查運行人員氧量取樣方法為：關(guān)閉化水取樣架除氧器取樣管手動門，在取樣管末端套橡膠軟管，橡膠軟管另一端套在檢測合格期內(nèi)的氧量分析儀上，再開取樣管手動門，并檢查接口處緊固無泄漏，連續(xù)放水10min左右，讀取氧量分析儀上數(shù)據(jù)。

與規(guī)程要求的氧量取樣方法比較，方法正確，檢測設(shè)備也在有效期內(nèi)，排除此項可能。

4）運行排氣管堵塞、不可凝氣體未排出。

微開運行排氣管上手動門，觀察排氣口，微微有白汽冒出，隨著手動門的開度增大，冒汽量也逐漸增大，排除排氣管堵塞的可能。

5）噴嘴有堵塞，壓力損失過高或過低。

因噴嘴廠家未在現(xiàn)場，且廠家答復(fù)其廠所供噴嘴有儲污功能，在噴嘴入口管道沖洗過的情況下，新裝噴嘴一般不會出現(xiàn)堵塞、構(gòu)件內(nèi)部損壞等情況，不建議拆開檢查。因噴嘴入口管道全部沖洗并經(jīng)各參建單位見證過，故商定，按照廠家要求，排除此項可能，進行其他可能性分析。

6）除氧器水位過低、蒸汽未充分與進水混合。

根據(jù)廠家說明書，本除氧器正常水位在1 700mm，低一報1 550mm、高一報1 800mm，為確保除氧器進水與蒸汽充分混合，一直將除氧器水位穩(wěn)定在1 700mm～1 780mm范圍內(nèi)，此時檢測除氧器含氧量，變化不大，排除此項可能。

7）除氧器內(nèi)部蒸汽分配管損壞。

隔離#1除氧器（含氧量最大），進入#1除氧器內(nèi)部檢查蒸汽分配管，無裂紋、孔眼堵塞等損壞現(xiàn)象，排除此項可能。

8）除氧器運行溫度與壓力未達到飽和要求。

對4臺除氧器的溫度、壓力重新進行校驗，且將壓力量程單位由MPa更改為kPa，再嚴格按照額定運行溫度與壓力控制（溫度158℃、壓力488kPa），同時給運行人員提供一份飽和蒸汽溫度與壓力對照表，以保持溫度與壓力的匹配，并在溫度、壓力穩(wěn)定的情況下進行取樣分析。

經(jīng)此次調(diào)整，各除氧器的含氧量均有不同程度的下降，如下：#1除氧器含氧量由47ug/L降至35.7ug/L；#2除氧器含氧量由22.3ug/L降至19.5ug/L；#3除氧器含氧量由9.5ug/L降至6.5ug/L；#4除氧器含氧量由4.6ug/L降至4.2ug/L。但仍未達到合格范圍。

9）除氧器進汽蒸汽溫度過熱度過低。

在原因“除氧器運行溫度與壓力未達到飽和要求”分析時，我們已發(fā)現(xiàn)因除氧器進汽汽源參數(shù)不穩(wěn)定，一般在1.1MPa、250℃（1.1MPa壓力下飽和溫度184℃）運行，過熱度僅66℃，為把除氧器溫度提高，就必須增大蒸汽量，進汽蒸汽量增大、除氧器壓力也會隨著增大，此時的除氧器壓力、溫度均不是飽和狀態(tài)，故除氧器含氧量也極難合格。即此項結(jié)果最終會反映在原因“除氧器運行溫度與壓力未達到飽和要求”上。

10）進水水質(zhì)不合格。

對除氧器進水進行取樣化驗，水質(zhì)符合要求，排除此項可能。

11）運行排氣門開度過小。

就地檢查運行排氣門共5根支管，支管上5個手動門已全部打開，并進行單個排氣管檢查無堵塞。排除此項可能。

12）其他原因。

采取以上多項檢查、調(diào)整措施后，4臺除氧器的含氧量仍未達到合格要求，再次研究除氧器技術(shù)協(xié)議要求，分析所供除氧器噴嘴的噴霧效果可能未達到協(xié)議要求。從噴嘴的結(jié)構(gòu)看，噴霧效果主要受雜質(zhì)堵塞、噴嘴進出口壓差影響，而進水管道已經(jīng)沖洗合格，除氧器噴嘴自帶儲污功能，少量雜質(zhì)不會影響噴霧效果，可能是噴嘴進出口壓差影響。

造成噴嘴進出口壓差過低的原因是進水流量過小、噴嘴進出口壓差過高的原因是進水流量過大。在調(diào)整過程中，進水流量未達到過額定流量（550t/h），故極有可能是進水流量過小。

現(xiàn)場采取措施，逐步提高除氧器進水流量，當(dāng)除氧器進水流量>198t/h（30%×660t/h最大出力）時，除氧器含氧量基本上能夠保證低于6ug/L。

綜上所述原因排查，最終確定主要原因是：除氧器噴嘴進水流量<198t/h（30%最大出力）。次要原因是：除氧器運行溫度與壓力未達到飽和要求。

5 結(jié)論

在本次母管制除氧器含氧量不合格原因排查過程中，體現(xiàn)出系統(tǒng)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)綜合現(xiàn)場環(huán)境，結(jié)合眾人意見，勤調(diào)整、勤排查，由易排除的問題開始，逐步深入，把握造成問題的根本，對設(shè)計、對廠家資料也應(yīng)持懷疑方可順利解決問題。endprint