摘 要: 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)水溶解氧大幅度超標(biāo)或者長(zhǎng)期不合格,會(huì)加速凝結(jié)水管道設(shè)備腐蝕及爐前熱力系統(tǒng)鐵垢的產(chǎn)生。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)垢乃至發(fā)生鍋爐爆管等事故,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。機(jī)組正常運(yùn)行中,凝汽器在正常真空狀態(tài)下,凝結(jié)水溶解氧應(yīng)該是合格的,由于凝汽器真空負(fù)壓系統(tǒng)存在泄漏、機(jī)組補(bǔ)水系統(tǒng)及疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多方面原因,國(guó)內(nèi)投運(yùn)的200MW、300MW機(jī)組,尤其是國(guó)產(chǎn)機(jī)組,普遍存在凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)且長(zhǎng)期不臺(tái)格的問(wèn)題。本文主要結(jié)合公司的實(shí)際情況分析溶氧超標(biāo)的因素,提出解決方法,為機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保證。
關(guān)鍵詞: 凝結(jié)水系統(tǒng);溶解氧;影響因素;提高措施
1.前言
江蘇華電儀征熱電有限公司為3×220MW燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組。每套機(jī)組配備2臺(tái)立式多級(jí)筒袋式凝結(jié)水泵,正常運(yùn)行1臺(tái),備用1臺(tái)。凝汽器熱井裝有鼓泡除氧裝置(一直未投運(yùn))。投產(chǎn)初期因供熱量少,凝結(jié)水溶氧一直50≤μg/L,隨著供熱量的增加, 凝結(jié)水溶氧一直在300~110μg/L之間波動(dòng).凝結(jié)水溶解氧量是凝結(jié)水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。機(jī)組溶解氧量如長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值或大幅度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),將會(huì)加速凝結(jié)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)的管道及設(shè)備氧化腐蝕,影響機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
2.凝結(jié)水溶解氧影響因素
2.1凝結(jié)水負(fù)壓段嚴(yán)密性對(duì)溶解氧的影響
凝汽器熱井至凝結(jié)水泵入口及備用凝結(jié)水泵出口逆止門前存在著負(fù)壓段。當(dāng)負(fù)壓段因法蘭松動(dòng)或出現(xiàn)裂紋產(chǎn)生漏點(diǎn),大量外界空氣將漏入負(fù)壓段,導(dǎo)致空氣分子的分壓力增大,因空氣的溶解度與分壓力成正比,所有凝結(jié)水中溶解氧量將增大。隨著空氣漏入量增多凝結(jié)水溶解氧量將會(huì)超標(biāo),超標(biāo)的溶解氧會(huì)腐蝕凝結(jié)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)的管道及設(shè)備。
2.2真空嚴(yán)密性對(duì)溶解氧的影響
凝汽器真空嚴(yán)密性直接影響到凝汽器的真空度,當(dāng)凝汽器因設(shè)備原因漏入空氣時(shí),導(dǎo)致空氣分壓力的增加。同樣由于空氣的溶解度與分壓力成正比,因此凝結(jié)水溶解氧量將增加。因設(shè)備本身原因,凝汽器中存在不凝結(jié)氣體是不可避免的,因此凝汽器通常與真空泵同時(shí)使用。采用真空泵可將凝汽器中的不凝結(jié)氣體排出,防止氧氣重新溶解于凝結(jié)水中。在系統(tǒng)條件相同時(shí),凝汽器中不凝結(jié)氣體總量一定,真空泵效率越高,氣體抽出越多,能重新溶解于凝結(jié)水中的氧量少,所以采用合格真空泵有利于降低凝結(jié)水溶解氧量。
2.3凝結(jié)水過(guò)冷度對(duì)溶解氧的影響
凝結(jié)水過(guò)冷度是指在凝汽器壓力下對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度與凝結(jié)水出口溫度的差值,其值代表凝汽器熱水井中凝結(jié)水的過(guò)冷程度。通常機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí),由于外界環(huán)境偏低,導(dǎo)致循環(huán)水溫度過(guò)低,將使凝結(jié)水被過(guò)度的冷卻,過(guò)冷度增加,從而產(chǎn)生過(guò)冷。隨著過(guò)冷度的增加,凝結(jié)水溶解氧量也隨之增加,超標(biāo)的溶解氧會(huì)腐蝕凝結(jié)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)的管道及設(shè)備,從而影響機(jī)機(jī)組的安全運(yùn)行。
2.4除鹽水補(bǔ)水對(duì)溶解氧的影響
機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)因供熱和損耗等原因,需對(duì)凝汽器中進(jìn)行補(bǔ)水,而補(bǔ)入凝汽器中的除鹽水是未經(jīng)除氧的除鹽水。在環(huán)境溫度下除鹽水中溶解有大量的氧氣,如補(bǔ)入大量未經(jīng)加熱的除鹽水,其溶解的大量的氧氣無(wú)法析出,從而導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧量超標(biāo)。另一方面,補(bǔ)水方法對(duì)溶解氧量也是影響因素之一,如凝汽器補(bǔ)水管的噴頭不能將補(bǔ)水噴灑成均勻的細(xì)小水珠,也將增加凝結(jié)水溶解氧量。因此凝汽器除鹽水補(bǔ)水對(duì)凝結(jié)水溶解氧有較大的影響。
3.提高措施
3.1改造凝結(jié)水負(fù)壓段
凝汽器出口到凝結(jié)水泵入口及備用凝結(jié)水泵出口逆止門前負(fù)壓段漏空氣是影響溶解氧量主要因素之一。在負(fù)壓段閥門較多,有存在內(nèi)漏、外漏的情況,如疏水門、放空氣門、凝結(jié)水泵出口逆止門和凝結(jié)水泵進(jìn)口門等。在機(jī)組運(yùn)行時(shí),因系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài),可采用絨毛等較輕物體進(jìn)行吸附查漏,及時(shí)進(jìn)行復(fù)緊或堵漏。在機(jī)組停運(yùn)時(shí),可采用對(duì)凝結(jié)水泵和凝汽器進(jìn)行壓水試驗(yàn),共發(fā)現(xiàn)并消除漏點(diǎn)二處, 凝結(jié)水溶氧降至250~110μg/L區(qū)間。
3.2提高真空嚴(yán)密性
凝汽器真空系統(tǒng)嚴(yán)密性主要由系統(tǒng)閥門、法蘭和焊接點(diǎn)等決定。利用停機(jī)機(jī)會(huì)對(duì)系統(tǒng)其它管道和法蘭進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)泄漏。
3.3降低凝結(jié)水過(guò)冷
凝結(jié)水過(guò)冷對(duì)凝汽器真空條件有直接影響,在日常運(yùn)行中,應(yīng)結(jié)合凝汽器的變工況熱力特性曲線及環(huán)境溫度、冷卻水溫度,合理調(diào)度凝汽器循環(huán)水冷卻水量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,調(diào)整冷卻塔的運(yùn)行方式,關(guān)小冷卻塔內(nèi)圈淋水盤進(jìn)水,提高循環(huán)水進(jìn)入凝汽器入口溫度,降低凝結(jié)水過(guò)冷,凝結(jié)水溶氧變化不大。
3.4改進(jìn)除鹽水補(bǔ)水方式
將凝結(jié)水溶氧歷史曲線與除鹽水補(bǔ)水流量曲線相對(duì),發(fā)現(xiàn)當(dāng)除鹽水補(bǔ)水流量加大時(shí),終結(jié)水溶氧也隨之加大。補(bǔ)給水的溶氧一般約為7000μg/L左右,大量未經(jīng)除氧的補(bǔ)給水通過(guò)除鹽水箱直接補(bǔ)入凝汽器中,將使凝結(jié)水溶氧偏高。利用機(jī)組停運(yùn)機(jī)會(huì),檢查凝汽器熱井裝有鼓泡除氧裝置,機(jī)組運(yùn)行后,投運(yùn)凝汽器熱井裝有鼓泡除氧裝置,凝結(jié)水溶氧降到60μg/L,但仍不然達(dá)標(biāo)。進(jìn)凝汽器內(nèi)部檢查除鹽水補(bǔ)給水管,發(fā)現(xiàn)除鹽水補(bǔ)給水管末端采用帶有密集小孔(φ6mm)的形式進(jìn)行噴灑式補(bǔ)水,噴出的補(bǔ)水成細(xì)柱狀,不能有效將補(bǔ)給水中的氧檢析出。通過(guò)改造,將凝汽器內(nèi)的補(bǔ)水管加裝螺旋形實(shí)心圓錐形噴嘴,噴嘴向上,除鹽水從噴嘴中噴出,為120°扇形霧狀,與作過(guò)功的蒸汽接觸,析出除鹽水中的氧氣。改造后,凝結(jié)水溶氧為20μg/L。
4.結(jié)束語(yǔ)
電廠普遍存在凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)問(wèn)題,短時(shí)間內(nèi)對(duì)機(jī)組運(yùn)行影響不大,但是機(jī)組如果長(zhǎng)期處在溶解氧超標(biāo)的情況下運(yùn)行,將會(huì)嚴(yán)重腐蝕機(jī)組各個(gè)系統(tǒng)管道及設(shè)備。因此本文從凝結(jié)水負(fù)壓段嚴(yán)密性、真空嚴(yán)密性、除鹽水補(bǔ)水和凝結(jié)水過(guò)冷度等對(duì)凝結(jié)水溶解氧的影響進(jìn)行了分析論述,采取相應(yīng)的措施,保證了機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
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作者介紹:丁書華(1963.09-)男 汽輪機(jī)檢修技師 從事電廠汽輪機(jī)輔機(jī)系統(tǒng)檢修安裝等方面的工作。