火電廠凝結(jié)水溶解氧輕微超標(biāo)治理

胡恒，肖承明

(國電黃金埠發(fā)電有限公司，江西 余干 335101)

0 引言

國電黃金埠發(fā)電有限公司建設(shè)有2臺(tái)650 MW發(fā)電機(jī)組，分別于2007年3月和7月投產(chǎn)，每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵，機(jī)組正常運(yùn)行中凝結(jié)水泵1運(yùn)1備。2016年年初以來，#1機(jī)組出現(xiàn)高負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水溶解氧質(zhì)量濃度輕微超標(biāo)問題(20～25 μg/L)，凝結(jié)水泵出口和除氧器入口在線溶解氧檢測(cè)顯示均有輕微超標(biāo)，機(jī)組降負(fù)荷后溶解氧質(zhì)量濃度逐漸降至合格(20 μg/L以下)。

1 溶解氧超標(biāo)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響

火電廠機(jī)組凝結(jié)水溶解氧是電廠化學(xué)監(jiān)督的主要指標(biāo)之一。凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)或長期不合格，會(huì)加速凝結(jié)水管道設(shè)備腐蝕。凝結(jié)水溶解氧嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致除氧器后給水溶解氧超標(biāo)，影響鍋爐受熱面?zhèn)鳠嵝?，加速鍋爐管道設(shè)備腐蝕結(jié)垢甚至導(dǎo)致鍋爐爆管等事故，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[1]。

2 影響凝結(jié)水溶解氧的原因及分析

2.1 溶解氧在線表計(jì)顯示失準(zhǔn)

機(jī)組凝結(jié)水溶解氧輕微超標(biāo)，不排除檢測(cè)表計(jì)失準(zhǔn)。為了排查表計(jì)的準(zhǔn)確性，在機(jī)組運(yùn)行中微開凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)的排空氣門，使少量的空氣漏入凝結(jié)水泵入口，觀察凝結(jié)水溶解氧表計(jì)顯示的變化，結(jié)果凝結(jié)水入口溶解氧質(zhì)量濃度馬上升至30 μg/L以上，關(guān)閉凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)排空氣門后，溶解氧質(zhì)量濃度逐漸降至原始值。試驗(yàn)驗(yàn)證，溶解氧表計(jì)顯示準(zhǔn)確，表計(jì)失準(zhǔn)的原因予以排除。

2.2 熱井水位以上部位漏空氣

凝汽器為負(fù)壓設(shè)備，如果真空系統(tǒng)存在漏點(diǎn)，大量空氣將漏入凝汽器，來不及被真空泵抽走的不凝結(jié)氣體被帶入凝結(jié)水中，會(huì)使凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)；如果熱井水位以上僅有少量的空氣漏入，則能被真空泵抽走，不會(huì)造成凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)。這兩種情況均會(huì)導(dǎo)致凝汽器真空嚴(yán)密性變差，做嚴(yán)密性試驗(yàn)可以判斷。

按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：真空度下降速度小于133 Pa/min，則真空系統(tǒng)嚴(yán)密性屬優(yōu)秀；真空度下降速度小于266 Pa/min，則真空系統(tǒng)嚴(yán)密性良好；真空度下降速度小于399 Pa/min，則真空系統(tǒng)嚴(yán)密性合格[2]。

從試驗(yàn)結(jié)果看：#1機(jī)組2015年真空嚴(yán)密性均為優(yōu)秀(見表1)，如果真空嚴(yán)密性出現(xiàn)大幅下降則可能出現(xiàn)溶解氧超標(biāo)。#1機(jī)組2016年上半年真空嚴(yán)密性均為優(yōu)秀(見表2)，沒有大幅變化，卻出現(xiàn)了凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)。判斷熱井水位以上負(fù)壓部位未大量漏空氣。

2.3 凝汽器熱井水平面以下部分漏空氣

凝汽器熱井水位以下設(shè)備如果存在泄漏，空氣漏入凝結(jié)水管道內(nèi)，隨凝結(jié)水的流動(dòng)帶入凝結(jié)水泵入口，則會(huì)使凝結(jié)水的溶解氧上升，輕微的泄漏則會(huì)使凝結(jié)水溶解氧輕微超標(biāo)。

分析機(jī)組凝結(jié)水溶解氧數(shù)值：負(fù)荷上升至500 MW以上溶解氧逐漸上升至超標(biāo)，似乎跟機(jī)組的負(fù)荷有關(guān)。為此，在低負(fù)荷時(shí)做了一個(gè)試驗(yàn)，負(fù)荷400 MW時(shí)逐漸開啟凝結(jié)水泵再循環(huán)調(diào)節(jié)閥，使凝結(jié)水流量逐漸上升至600 MW時(shí)對(duì)應(yīng)的凝結(jié)水流量，觀察凝結(jié)水溶解氧的變化(見表3)。結(jié)果顯示，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，凝結(jié)水溶解氧質(zhì)量濃度逐漸上升至20 μg/L以上。

該試驗(yàn)結(jié)果表明，凝結(jié)水溶解氧與凝結(jié)水泵進(jìn)口的凝結(jié)水流量有關(guān)。凝結(jié)水高流量下的抽吸作用更大，吸入的空氣就會(huì)多一些，低負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水流量小，凝結(jié)水的流速低，凝結(jié)水的抽吸作用弱一些，吸入的空氣就少一些。由于泄漏點(diǎn)是輕微的泄漏，低負(fù)荷下凝結(jié)水溶解氧就不會(huì)超標(biāo)，只是較正常時(shí)偏高一些。

表1 2015年真空度下降速度試驗(yàn)數(shù)據(jù) Pa/min

表2 2016年真空度下降速度試驗(yàn)數(shù)據(jù) Pa/min

表3 負(fù)荷400 MW時(shí)變凝結(jié)水流量溶解氧質(zhì)量濃度變化

凝結(jié)水泵出口為2.0 MPa左右的正壓，只會(huì)發(fā)生凝結(jié)水外漏的情況，空氣漏入凝結(jié)水管的部位，一定在凝結(jié)水管的負(fù)壓部位。因此，大致可以確定凝結(jié)水管漏空氣的區(qū)域是凝結(jié)水泵的入口和凝汽器熱井的水位平面之間。

3 漏空氣點(diǎn)的查找

3.1 機(jī)組運(yùn)行中查漏

凝汽器熱井水位平面以下至凝結(jié)水泵入口之間所有的設(shè)備、系統(tǒng)管道、閥門、焊口、接頭及儀表一次門等均可能是泄漏點(diǎn)，機(jī)組運(yùn)行中可將肥皂液涂抹在所有可疑點(diǎn)上，根據(jù)肥皂水沫是否被吸入來判斷是否漏氣[3]。經(jīng)過仔細(xì)檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的漏點(diǎn)。

3.2 利用檢修機(jī)會(huì)，對(duì)機(jī)組真空系統(tǒng)灌水找漏

為了找出較小的漏空氣點(diǎn)，利用停機(jī)的機(jī)會(huì)，對(duì)#1機(jī)組進(jìn)行了真空系統(tǒng)灌水找漏，在正壓下查找滲漏點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查后仍未發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)。

3.3 降低凝汽器熱井水位試驗(yàn)

專業(yè)技術(shù)人員仔細(xì)檢查熱井口至凝結(jié)水泵入口每一處密封點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)高、低壓加熱器的危急疏水都是接在凝汽器熱井的2/3位置處并被保溫層包裹。如果高、低壓加熱器危急疏水管路系統(tǒng)有輕微滲漏，機(jī)組運(yùn)行中無法查找到細(xì)小的滲漏點(diǎn)。于是決定做一次降低凝汽器熱井水位運(yùn)行試驗(yàn)，讓高、低壓加熱器危急疏水與熱井的接口露出熱井水平面，帶入的空氣就能被真空泵抽吸帶走，凝結(jié)水的溶解氧就會(huì)降下來。

機(jī)組凝汽器熱井水位帶有“水位低低跳閘凝結(jié)水泵保護(hù)”，由熱井的2個(gè)水位低低開關(guān)量觸發(fā)，水位低低開關(guān)量與水位模擬量對(duì)應(yīng)數(shù)值為400～500 mm，只要熱井水位在500 mm以上就不會(huì)觸發(fā)2個(gè)水位低低開關(guān)量。

將熱井水位由1 000 mm降至700 mm,使高、低壓加熱器危急疏水與熱井的接口露出熱井水平面，降水位運(yùn)行半天后，凝結(jié)水溶解氧逐漸降至正常值。通過試驗(yàn)，初步判斷高、低壓加熱器危急疏水管道閥門部位有輕微的滲漏點(diǎn)。

4 現(xiàn)場(chǎng)整治及效果

機(jī)組運(yùn)行中，將#1機(jī)組所有高、低壓加熱器的危急疏水調(diào)節(jié)閥和隔離門的法蘭螺栓擰緊一遍，高負(fù)荷時(shí)機(jī)組凝結(jié)水溶解氧已降至合格值附近，治理取得了一定的效果。

2016年上半年，利用#1機(jī)C修機(jī)會(huì)，更換了#1機(jī)組所有高、低壓加熱器的危急疏水調(diào)節(jié)閥和隔離門的盤根，機(jī)組運(yùn)行后，凝結(jié)水溶解氧的質(zhì)量濃度已降至10 μg/L，達(dá)到了優(yōu)秀的水平。

5 結(jié)束語

發(fā)電廠凝結(jié)水含氧量長期超標(biāo)會(huì)緩慢腐蝕凝結(jié)水管道，最終造成管道泄漏。面對(duì)這種不易查找的輕微滲漏，采取了降低凝汽器熱井水位的試驗(yàn)方法，找到了輕微滲漏點(diǎn)，解決了凝結(jié)水溶解氧輕微超標(biāo)問題，為發(fā)電廠長周期安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。