低壓爐水溶氧高故障診斷與處理

崔騰飛 孫海龍

（北京京能未來(lái)燃?xì)鉄犭娪邢薰荆本?102209）

低壓爐水溶氧高故障診斷與處理

崔騰飛 孫海龍

（北京京能未來(lái)燃?xì)鉄犭娪邢薰?，北?102209）

未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S的鍋爐低壓爐水時(shí)常發(fā)生溶氧超標(biāo)問(wèn)題，而每次從發(fā)生到解決問(wèn)題所耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)每次溶氧高問(wèn)題的解決時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)，分析出造成未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S低壓爐水溶氧高的故障點(diǎn)，以及每次解決溶氧高問(wèn)題耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的原因，并制訂出相應(yīng)的措施，盡量縮短余熱鍋爐受熱面暴露在高溶氧環(huán)境中的時(shí)間。

燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)；余熱爐；爐水；故障

1 未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S系統(tǒng)概況

同時(shí)，未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S肩負(fù)為未來(lái)科學(xué)城供熱的功能，廠內(nèi)熱網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)置有熱網(wǎng)加熱器系統(tǒng)和余熱利用系統(tǒng)。機(jī)組在高中壓缸排氣口設(shè)置抽汽，用于廠內(nèi)熱網(wǎng)加熱器及余熱利用。進(jìn)入兩個(gè)系統(tǒng)的蒸汽凝結(jié)為凝結(jié)水，重新回到系統(tǒng)參與汽水循環(huán)。

其中，余熱鍋爐低壓部分，在低壓汽包內(nèi)部?jī)?nèi)置除氧器，兼具汽包和除氧的功能。同時(shí)在低壓汽水系統(tǒng)設(shè)置3個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)水系統(tǒng)的溶氧進(jìn)行監(jiān)測(cè)

2 造成未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S余熱鍋爐低壓爐水溶氧超標(biāo)的原因

2.1 余熱鍋爐低壓除氧器除氧能力下降

通常造成余熱鍋爐低壓除氧器除氧能力下降的原因是由于余熱鍋爐低壓除氧器進(jìn)水溫度偏低。運(yùn)行時(shí)設(shè)置除氧器進(jìn)水溫度（省煤器出口溫度）等于低壓汽包壁溫，保證低壓汽包的進(jìn)水在除氧器內(nèi)部處于汽包壓力下的飽和態(tài)，使除氧器內(nèi)部的不凝氣體分壓力接近0，達(dá)到除氧的效果。當(dāng)?shù)蛪浩M(jìn)水溫度低于低壓汽包壓力下的飽和溫度時(shí)，將使除氧器內(nèi)部不凝性氣體的分壓升高，造成爐水溶解氧含量升高。

2.2 熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水溶氧過(guò)高

熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水，由熱網(wǎng)疏水泵輸送至凝結(jié)水泵出口母管，混合凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水后，進(jìn)入余熱鍋爐低壓汽包，導(dǎo)致低壓爐水溶氧含量超標(biāo)。

2.3 余熱利用凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水溶氧過(guò)高

余熱利用凝結(jié)水，凝結(jié)后匯流至余熱利用閉式水箱，經(jīng)由余熱利用疏水泵輸送至凝汽器疏水?dāng)U容器，導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧嚴(yán)重超標(biāo)，影響低壓爐水溶氧數(shù)值。

3 導(dǎo)致解決低壓爐水溶氧含超標(biāo)問(wèn)題耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的原因

通過(guò)調(diào)取DCS歷史曲線，查詢機(jī)組參數(shù)。統(tǒng)計(jì)出機(jī)組2015年12月6日至2016年5月12日4次低壓爐水超標(biāo)事件的溶氧超標(biāo)時(shí)間。未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S4次低壓爐水溶氧高問(wèn)題解決耗費(fèi)時(shí)間都很長(zhǎng)，最長(zhǎng)的一次長(zhǎng)達(dá)342h。鍋爐受熱面長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溶氧環(huán)境中，嚴(yán)重影響鍋爐壽命、經(jīng)濟(jì)性、安全性。

造成未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S低壓爐水溶氧高問(wèn)題解決耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的原因如下，一是未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S取樣點(diǎn)設(shè)置不合理。一方面，熱網(wǎng)加熱器疏水取樣點(diǎn)位置設(shè)置不合理。以2016年1月16日低壓爐水溶氧超標(biāo)為例，經(jīng)大量檢查、試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這次低壓爐水溶氧超標(biāo)的原因在于熱網(wǎng)加熱器泄漏空氣，導(dǎo)致熱網(wǎng)加熱器的凝結(jié)水溶氧含量超標(biāo)，經(jīng)疏水泵混入凝結(jié)水后，使低壓爐水溶氧超標(biāo)，切換熱網(wǎng)加熱器后，機(jī)組低壓爐水溶氧恢復(fù)正常。另一方面，凝結(jié)水母管取樣點(diǎn)設(shè)置不合理。未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S凝結(jié)水取樣點(diǎn)設(shè)置在凝結(jié)水母管處。熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水經(jīng)由熱網(wǎng)疏水泵匯入凝結(jié)水母管，取樣點(diǎn)設(shè)置在此匯合點(diǎn)之后。當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水溶氧超標(biāo)時(shí)，難以區(qū)分低壓爐水溶氧超標(biāo)故障的根源，是因?yàn)闊峋W(wǎng)加熱器疏水溶氧超標(biāo)造成的還是凝汽器凝結(jié)水造成的。

二是當(dāng)發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時(shí)，開(kāi)始采取措施的時(shí)間沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。當(dāng)機(jī)組剛剛啟動(dòng)時(shí)或者熱網(wǎng)系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)剛剛投入時(shí)，機(jī)組溶氧會(huì)短暫超標(biāo)一段時(shí)間。當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)低壓爐水超標(biāo)后，容易被以上因素干擾到判斷。

4 改善措施及系統(tǒng)改造

首先，針對(duì)機(jī)組取樣點(diǎn)設(shè)置不合理，需要對(duì)取樣點(diǎn)進(jìn)行改造；將熱網(wǎng)加熱器疏水取樣點(diǎn)改造至熱網(wǎng)疏水泵出口；將凝結(jié)水母管取樣點(diǎn)改造至凝結(jié)水及熱網(wǎng)疏水匯合點(diǎn)之前。

其次，當(dāng)發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時(shí)，開(kāi)始采取措施的時(shí)間沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，今后需要制訂統(tǒng)一的時(shí)間。如表1所示，故障點(diǎn)消除后溶氧恢復(fù)正常的時(shí)間為2h。

表1 故障點(diǎn)消除后溶氧恢復(fù)正常的時(shí)間

調(diào)取歷史記錄，發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)組剛剛啟動(dòng)時(shí)或者熱網(wǎng)系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)剛剛投入時(shí)，機(jī)組溶氧會(huì)短暫超標(biāo)一段時(shí)間。但是，時(shí)間最長(zhǎng)的一次為40min。規(guī)定當(dāng)溶氧超標(biāo)30min，即可采取相應(yīng)措施。

最后，針對(duì)低壓爐水溶氧高故障沒(méi)有合理的應(yīng)對(duì)措施和流程。一方面，當(dāng)發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時(shí)，檢查有無(wú)新的系統(tǒng)投入。如有新系統(tǒng)投入，等待30min。如沒(méi)有新系統(tǒng)投入，立即采取下一步措施。另一方面，首先通過(guò)低壓汽包和凝結(jié)水系統(tǒng)的取樣點(diǎn)，判斷故障發(fā)生的系統(tǒng)。一是如果低壓爐水溶氧高，同時(shí)凝結(jié)水溶氧、熱網(wǎng)疏水溶氧數(shù)值正常，可判斷故障發(fā)生在余熱鍋爐?？烧{(diào)整低壓汽包進(jìn)水溫度，觀察爐水溶氧變化。二是如果低壓爐水溶氧高，熱網(wǎng)疏水溶氧高，同時(shí)凝結(jié)水溶氧正常，即可判斷故障發(fā)生在熱網(wǎng)系統(tǒng)?？汕袚Q熱網(wǎng)加熱器，觀察溶氧變化情況。三是當(dāng)?shù)蛪籂t水溶氧高，凝結(jié)水溶氧高，同時(shí)熱網(wǎng)疏水溶氧正常時(shí)，即可判斷故障發(fā)生在凝結(jié)水系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)凝結(jié)水系統(tǒng)進(jìn)行排查。

5 結(jié)論

實(shí)施以上措施同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造后，未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S發(fā)生低壓爐水溶氧高故障后，解決故障耗費(fèi)的時(shí)間明顯縮短。最近一次的低壓爐水溶氧高故障發(fā)生后，僅3h低壓爐水溶氧便恢復(fù)正常。實(shí)施以上措施同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造后，一年來(lái)未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S低壓爐水溶氧高故障僅發(fā)生了2次。

［1］ 趙月剛，孔凡立，張玉堂.低壓鍋爐給水泵出口壓力驟降原因分析及對(duì)策［J］.通用機(jī)械，2016（10）：23-25.

［2］ 項(xiàng)彩萍.低壓鍋爐清洗過(guò)程中緩蝕問(wèn)題的研究［D］.淮安：安徽理工大學(xué)，2010.

Fault Diagnosis and Treatment of Low Pressure Boiler High Dissolved Oxygen

Cui TengfeiSun Hailong
（Beijing Jingneng Future Gas Power Co.,Ltd.，Beijing 102209）

Boiler low pressure boiler of future gas-fired thermal power plantfrequent oxygen exceed the stan?dard problem,and each time takes a long time from happening to solving it.Based on the statistics of each high dissolved oxygen settling time,combining with the system design and operation parameters,this paper analyzed the cause of low pressure boiler fault point high oxygen in future gas-fired thermal power plant,and every time to solve the problem of high dissolved oxygen reason time consuming,and formulated the corresponding measures to shorten the time of the waste heat boiler heating surface exposed to high dis?solved oxygen environment as much as possible

gas steam combined cycle；waste heat boiler；boiler；fault

未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S發(fā)電機(jī)組為燃機(jī)蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，機(jī)組容量為255MW，余熱鍋爐容量較大，對(duì)于汽水指標(biāo)有比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求將凝結(jié)水溶氧控制在50μg/L，低壓爐水溶氧控制在7μg/L。當(dāng)鍋爐水溶氧過(guò)高時(shí)，會(huì)加速鍋爐內(nèi)部的結(jié)垢及鍋爐受熱面的腐蝕。當(dāng)鍋爐內(nèi)部結(jié)垢量較大時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響鍋爐受熱面的傳熱效率，降低鍋爐的熱效率［1-2］。所以，將機(jī)組的爐水溶氧控制在合格范圍內(nèi)，對(duì)于使鍋爐在設(shè)計(jì)使用壽命時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行有很重要的意義。

TK224

A

1003-5168（2017）11-0144-02

未來(lái)燃?xì)鉄犭姀S燃機(jī)蒸汽聯(lián)合循環(huán)，余熱鍋爐采用無(wú)錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的雙壓（高壓蒸汽作為汽機(jī)主蒸汽，低壓蒸汽作為汽輪機(jī)補(bǔ)汽）、無(wú)補(bǔ)燃、臥式、緊身封閉和自然循環(huán)燃機(jī)余熱鍋爐。鍋爐型號(hào)為UG-SCC5-2000E-R，設(shè)計(jì)使用壽命30年。

2017-10-11

崔騰飛（1988-），男，本科，助理工程師，研究方向：制冷系統(tǒng)運(yùn)行。