(國電達(dá)州發(fā)電有限公司,四川 達(dá)州,635066)
火電廠機(jī)組除氧水溶解氧是影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要指標(biāo)之一。除氧水溶解氧大幅度超標(biāo)或者長期不合格,會加速給水管道設(shè)備腐蝕及鍋爐受熱面的傳熱效率,加速鍋爐管道設(shè)備腐蝕結(jié)垢乃至發(fā)生爆管等事故,甚至影響汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,必須高度重視并解決溶解氧超標(biāo)的問題。
國電達(dá)州發(fā)電有限公司300 MW機(jī)組系東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的亞臨界三缸二排汽凝汽式汽輪機(jī),2007年投產(chǎn)。機(jī)組配有三高四低一除氧,正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)行2臺50%汽動(dòng)給水泵,1臺30%電動(dòng)給水泵備用,2012年9月,機(jī)組小修完工啟動(dòng)正常后,測得除氧水溶解氧指標(biāo)在10~25 μg/L之間變化,而除氧水溶解氧合格指標(biāo)應(yīng)為≤7 μg/L,威脅機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)的主要原因有:(1)凝汽器真空嚴(yán)密性的影響;(2)凝結(jié)水過冷卻度的影響;(3)凝汽器負(fù)壓系統(tǒng)對凝結(jié)水溶解氧的影響;(4)取樣儀表及管路的影響。
(1)凝汽器真空嚴(yán)密性的影響
凝汽器在運(yùn)行中,如果真空系統(tǒng)不嚴(yán)密,空氣會漏入凝汽器,使凝汽器內(nèi)存在蒸汽和空氣的混合物,導(dǎo)致空氣分壓力增加。由于空氣的溶解度與空氣的分壓力成正比,因此,造成更多的空氣溶解水中,進(jìn)而使凝結(jié)水溶解氧量增加。
國電達(dá)州發(fā)電有限公司300 MW機(jī)組經(jīng)過真空系統(tǒng)查漏治理,真空嚴(yán)密性已經(jīng)達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn),每月定期真空嚴(yán)密性試驗(yàn)數(shù)值200 Pa/min以下,屬于合格范圍,因此,可以排除真空系統(tǒng)不嚴(yán)密對凝結(jié)水溶解氧的影響。
(2)凝結(jié)水過冷卻度的影響
凝結(jié)水冷卻度增加,凝結(jié)水溶解氧就會增加,國電達(dá)州發(fā)電有限公司300 MW機(jī)組正常運(yùn)行中,凝汽器水位控制自動(dòng)投入良好,過冷卻度小于1.5℃左右,因此,可以排除過冷卻度對凝結(jié)水溶解氧的影響。
(3)凝汽器負(fù)壓系統(tǒng)對凝結(jié)水溶解氧的影響
凝結(jié)水系統(tǒng)從凝汽器至凝結(jié)水泵區(qū)域,工作在負(fù)壓區(qū)域,是凝結(jié)水溶解氧發(fā)生的主要區(qū)域。該區(qū)域的閥門、管道焊口等部位的泄漏均會使氧氣溶于水中,造成凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)。
(4)取樣儀表及管路的影響
取樣儀表若存在異常,將直接影響化驗(yàn)結(jié)果,將誤導(dǎo)大家對問題的分析和判斷,甚至由于自動(dòng)化驗(yàn)儀表冷卻器的冷卻水泄漏至取樣儀表,也將直接影響化驗(yàn)結(jié)果。
針對以上重點(diǎn)區(qū)域,運(yùn)行中采取了涂抹黃油的措施,但基本無變化。
在本次起機(jī)前的檢修中,檢查了除氧器噴淋系統(tǒng),重點(diǎn)檢查了噴淋頭、淋水盤、疏水等部位有無沖刷、損壞等問題,檢查了排氧系統(tǒng)的節(jié)流孔板、排氧電動(dòng)門等,經(jīng)檢查無異常。啟動(dòng)后在發(fā)現(xiàn)除氧器溶解氧超標(biāo)時(shí)調(diào)整除氧器排氧電動(dòng)門開度,在開大該閥門時(shí),除氧器溶解氧基本無變化,在關(guān)小該閥門時(shí),除氧器溶解氧明顯上升。排除因閥門開度不夠 “反氧”引起的除氧水溶解氧超標(biāo)。
對系統(tǒng)儀表及管路進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)儀表測量不準(zhǔn)或管路異常的情況,也對化學(xué)溶解氧取樣系統(tǒng)儀表的冷卻系統(tǒng)檢查,未發(fā)現(xiàn)冷卻器泄漏引起含氧超標(biāo)的情況。取樣管路等無泄漏情況,可排除取樣系統(tǒng)引起的異常。
由于凝結(jié)水補(bǔ)水箱的水是直接補(bǔ)入凝汽器熱水井中的,懷疑為凝結(jié)水補(bǔ)水箱溶解氧不合格,導(dǎo)致除氧水溶解氧超標(biāo)。但檢查發(fā)現(xiàn)停止向熱水井補(bǔ)水和向熱水井補(bǔ)水對溶解氧無明顯影響,故排除補(bǔ)水引起的溶解氧不合格。
運(yùn)行系統(tǒng)檢查,在開機(jī)時(shí)運(yùn)行電動(dòng)給水泵給鍋爐上水并啟動(dòng),此時(shí)需投入電泵管路上溶解氧取樣管路及裝置,以便監(jiān)視鍋爐給水溶解氧;此后在機(jī)組投運(yùn)正常后,給水泵為2臺汽泵運(yùn)行,投入汽泵管路上溶解氧取樣管路及裝置,以監(jiān)視鍋爐給水溶解氧,滿足機(jī)組安全運(yùn)行;運(yùn)行人員在汽泵投運(yùn)正常后未關(guān)閉電動(dòng)給水泵管路上溶解氧取樣管路閥門,在關(guān)閉該取樣閥門后鍋爐給水溶解氧合格,為論證是否是該問題引起溶解氧不合格,再次開啟該取樣門,給水溶解氧立即超標(biāo),后關(guān)閉該閥門即解決該問題。
除氧器為壓力容器,熱除氧原理建立在亨利定律和道爾頓定律的基礎(chǔ)上,由于氣體的溶解系數(shù)隨氣體的溫度和種類不同而不同,此時(shí),電動(dòng)給水泵已停運(yùn),該管路中的除氧水未流動(dòng),隨著時(shí)間的延長,管道中的水溫度逐漸下降,而除氧器壓力隨著機(jī)組負(fù)荷的上升壓力逐漸達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的壓力,由于除氧器的除氧和溶解氧是動(dòng)態(tài)的,在壓力相同的情況下,溫度越低溶解氧能力越強(qiáng),此時(shí)除氧器析出的不凝結(jié)氣體在返回除氧水時(shí),使電動(dòng)給水泵入口下降管中給水溶解氧明顯超標(biāo),在開啟該管路中的溶解氧取樣門后,與其他合格的給水樣混合后進(jìn)入化驗(yàn)儀表,導(dǎo)致測量超標(biāo)。
運(yùn)行部門規(guī)定,在機(jī)組啟動(dòng)和運(yùn)行中,開啟運(yùn)行泵組取樣門,關(guān)閉備用泵組取樣門,防止同類情況發(fā)生,滿足溶解氧監(jiān)督需要。
通過對達(dá)州電廠300 MW機(jī)組除氧水溶解氧超標(biāo)查找分析原因,運(yùn)行中采用查找各部位,并通過關(guān)閉備用泵取樣管閥門等辦法查找不合格原因,取得了良好的效果,保證了機(jī)組的安全運(yùn)行,同時(shí)明確了除氧水含氧是否真實(shí)超標(biāo),值得同類型電廠借鑒。
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