凝結(jié)水溶氧偏高問(wèn)題探究

□張 倩

凝結(jié)水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中至關(guān)重要的生產(chǎn)流程，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，凝結(jié)水溶氧問(wèn)題是長(zhǎng)期以來(lái)困擾發(fā)電行業(yè)的難題，凝結(jié)水溶氧過(guò)高，極容易加速凝結(jié)水、給水管路腐蝕速度，嚴(yán)重者會(huì)造成給水中雜質(zhì)超標(biāo)，甚至?xí)蛊啓C(jī)葉片結(jié)垢、嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，所以研究凝結(jié)水溶氧問(wèn)題對(duì)于火力發(fā)電行業(yè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

赤峰能源兩臺(tái)2* 135mw 機(jī)組汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)，汽輪機(jī)型號(hào)為CC135/N150 -13．24/535/535/0．98/0．294，汽輪機(jī)為超高壓一次中間再熱、單軸、雙缸、雙抽汽供熱、凝汽式汽輪機(jī)。該汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備為:三臺(tái)凝結(jié)水泵形式為地坑立式外筒型多級(jí)導(dǎo)葉離心水泵，三臺(tái)水泵均改為變頻控制;兩臺(tái)凝補(bǔ)水泵型號(hào)分別為Y225M-2、Y2 -160L-2;正常運(yùn)行中凝汽器水位要求不低于600mm，凝汽器壓力在4．9kpa左右，端差控制在3～8℃，過(guò)冷度控制在-2～2℃，要求凝結(jié)水溶氧小于40μg/L。該廠自2014年10月份#1 機(jī)組啟動(dòng)之后，凝結(jié)水溶氧一直居高不下，本文結(jié)合該廠自身系統(tǒng)、參數(shù)變化等特點(diǎn)，對(duì)凝結(jié)水溶氧問(wèn)題進(jìn)行分析研究。

一、凝結(jié)水溶氧高的成因

在實(shí)際運(yùn)行中，很多原因都會(huì)造成凝結(jié)水溶氧高。將其概括起來(lái)，大致分為以下幾類(lèi):

(一)運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)造成凝結(jié)水溶氧高。運(yùn)行調(diào)整過(guò)程中，可以影響到凝結(jié)水溶氧的細(xì)節(jié)有很多。從運(yùn)行的角度分析，要從以下幾個(gè)部分來(lái)進(jìn)行。一是凝結(jié)水補(bǔ)水部分的問(wèn)題。除鹽水為凝結(jié)水補(bǔ)充水，如果凝補(bǔ)水本身水質(zhì)含氧量就很高(甚至能高出幾十倍上百倍)，而且補(bǔ)水量突然增大。就會(huì)導(dǎo)致凝結(jié)水含氧量升高。同時(shí)，由于該系統(tǒng)與真空系統(tǒng)相連，如果水箱水位過(guò)低、就會(huì)使該系統(tǒng)漏入空氣，導(dǎo)致含氧量升高;但實(shí)際運(yùn)行過(guò)程證明該廠#1 機(jī)組凝結(jié)水含氧量升高，受凝補(bǔ)水量變化的影響不大。該廠凝結(jié)水含氧量高可能另有原因。二是凝結(jié)水過(guò)冷度的調(diào)整。在冬季，循環(huán)水溫度較低時(shí)，應(yīng)降低循環(huán)水流量以防止凝結(jié)水過(guò)冷度超限。此外，冬季補(bǔ)水時(shí)，如果負(fù)荷較低、補(bǔ)水量較大，且補(bǔ)充水受環(huán)境溫度影響水溫較低，大量冷水進(jìn)入凝汽器，也會(huì)降低熱井凝結(jié)水溫度，從而增加凝結(jié)水中氧含量。三是在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，有時(shí)候設(shè)備問(wèn)題會(huì)造成含氧量升高的情況發(fā)生。

圖1 為2014年12月份整月歷史趨勢(shì)圖，在此圖中我們不難看出，紅色為凝結(jié)水含氧量，在這個(gè)月，凝結(jié)水的含氧量有兩次超限，一次在2014．12．08 前后，還有一次在2014．12．18之后，但是我們可以發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水含氧量變化趨勢(shì)跟凝結(jié)水泵的出力變化幾乎一致。

當(dāng)#2 泵運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水溶氧基本合格，當(dāng)#3 泵啟動(dòng)，特別是兩臺(tái)泵并列運(yùn)行的時(shí)候，凝結(jié)水含氧量大幅上升一度超過(guò)100μg/L。而#3 泵切換運(yùn)行之后，從曲線上看也高于#2 泵單泵運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水含氧量。凝結(jié)水含氧量與#3 泵電流曲線關(guān)系密切。

圖1

同樣在2014．10．15～2014．12．03 也存在這樣的問(wèn)題，由此判斷，凝泵處存在一定的缺陷或是運(yùn)行上的問(wèn)題，從而對(duì)凝結(jié)水溶氧產(chǎn)生影響。那么#1 泵比#3 泵嚴(yán)重，#2 泵較輕，且在某些工況下，#2 泵運(yùn)行時(shí)對(duì)凝結(jié)水溶氧影響不大;所以造成這一階段凝結(jié)水含氧量升高的原因有可能與#1、#3 凝泵有關(guān)，#1 或#3 凝泵啟動(dòng)后，負(fù)壓區(qū)存在漏泄，有空氣漏入，同時(shí)，兩臺(tái)泵并列運(yùn)行之后，機(jī)械密封水壓力可能降低，造成空氣漏泄。同時(shí)，機(jī)組處在冬季供熱工況，外供蒸氣流量相對(duì)比較大、加熱器疏水損失增加、凝結(jié)水量相對(duì)減少等一系列問(wèn)題，造成凝補(bǔ)水用水量增加，同時(shí)冬季凝補(bǔ)水溫度較低，本身含氧量就很高，也是造成凝結(jié)水含氧量高的一個(gè)原因。

根據(jù)以上推斷，建議運(yùn)行時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，盡量選擇啟動(dòng)#2 泵，盡量單泵運(yùn)行，且盡量使機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定避免加減負(fù)荷過(guò)快。同時(shí)對(duì)#1、#3 泵負(fù)壓區(qū)進(jìn)行消缺、查漏適時(shí)增加密封水流量和壓力，可以將負(fù)壓區(qū)漏泄嚴(yán)重的凝結(jié)水泵入口門(mén)關(guān)閉并做隔離措施。

此外，軸加水封水位的調(diào)整也很重要，如果軸加水封水位過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致水封處漏泄空氣，最終導(dǎo)致含氧量增加。在機(jī)組兩臺(tái)凝結(jié)水泵運(yùn)行時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)提高凝結(jié)水密封水壓力。防止機(jī)械密封處漏入空氣。

(二)系統(tǒng)發(fā)生漏泄。凝汽器相連的系統(tǒng)均與真空系統(tǒng)相連，凝結(jié)水再循環(huán)、加熱器事故放水、凝結(jié)水補(bǔ)水上水調(diào)門(mén)、熱井、凝汽器喉部等相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備如果密封部分(水封、密封墊等)老化或磨損嚴(yán)重，由于系統(tǒng)連著真空系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致空氣沿著破損老化處漏入凝汽器，最終導(dǎo)致含氧量增加，如果是凝泵處漏入空氣，對(duì)凝結(jié)水溶氧的影響會(huì)更快、更明顯。

如果加熱器汽側(cè)發(fā)生漏泄，也會(huì)導(dǎo)致凝結(jié)水含氧量升高，但由于氧量表裝設(shè)在#1 凝泵處口，但是加熱器疏水由低加疏水泵打至#2 低加出口。雖然凝結(jié)水含氧量升高，但是氧量表反映出來(lái)的變化可能更慢，而且不易被發(fā)現(xiàn)，這就從除氧器水的含氧量來(lái)判斷才能有結(jié)論。

此外還有一個(gè)容易被忽略的地方，就是汽水取樣表一二次門(mén)等相關(guān)聯(lián)的管道，含氧量升高，通常情況下都認(rèn)為一定跟系統(tǒng)有關(guān)，卻忽略了表計(jì)的干擾，若有長(zhǎng)期超量程或波動(dòng)較大、甚至跳變的情況發(fā)生，就需要我們檢查表計(jì)的準(zhǔn)確性，并對(duì)相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢查、校驗(yàn)。

在實(shí)際運(yùn)行中，給水泵密封水取自凝結(jié)水泵出口，但是密封水回水回至凝汽器。如果密封水供水或者回水漏入空氣，也會(huì)對(duì)凝結(jié)水溶氧產(chǎn)生影響。況且該廠給水泵密封水有部分管道用金屬軟管，就增加了漏入空氣的可能性。

歸納起來(lái)，凝結(jié)水用戶運(yùn)行中發(fā)生泄漏哪怕是輕微泄漏也會(huì)對(duì)凝結(jié)水溶氧問(wèn)題產(chǎn)生一定的影響。

二、凝結(jié)水溶氧高的處理辦法

凝結(jié)水溶氧高這一現(xiàn)象發(fā)生之后，要根據(jù)曲線的特征分析判斷溶氧高的原因，從源頭出發(fā)查找出真正的原因再進(jìn)行處理。

一是判斷是否儀表故障，以及是否儀表所連接部分漏入空氣。如果發(fā)現(xiàn)是儀表故障，聯(lián)系檢修及時(shí)更換、處理。二是判斷真空變化，真空系統(tǒng)是否發(fā)生泄漏，增加真空泵出力、提高軸封壓力，維持好真空，防止機(jī)組漏真空造成溶氧高，如果此類(lèi)問(wèn)題不及時(shí)解決，很容易演變成嚴(yán)重事故。三是冬季工況下，凝結(jié)水含氧量高問(wèn)題的發(fā)生，首先要調(diào)整好凝結(jié)水的過(guò)冷度，視具體情況，還可以在抽汽中選取一段低壓抽汽，對(duì)凝汽器熱井進(jìn)行加熱——鼓泡除氧。此方法雖然犧牲了一定的熱量，但是能夠提升凝結(jié)水品質(zhì)，對(duì)機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行還是有好處的。四是根據(jù)工況，選擇最有利于降低凝結(jié)水溶氧高的運(yùn)行方式來(lái)運(yùn)行。

凝結(jié)水含氧量高，要想從根本上得以解決，就需要在日常運(yùn)行工作中不放過(guò)一絲一毫的缺陷，如有泄漏點(diǎn)及時(shí)修復(fù)及時(shí)處理，嚴(yán)把檢修質(zhì)量關(guān)，運(yùn)行工作和檢修工作結(jié)合好，就一定會(huì)讓這項(xiàng)工作走上新的臺(tái)階。