凝結(jié)水溶氧超標(biāo)危害與分析

馬曉娜

摘 要：凝結(jié)水溶氧是發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督的重要指標(biāo)之一，該指標(biāo)長(zhǎng)期超標(biāo)將對(duì)設(shè)備安全性和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性造成嚴(yán)重危害，如降低回?zé)嵩O(shè)備的換熱效率，縮短設(shè)備的壽命，影響機(jī)組真空，使機(jī)組不能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。該文針對(duì)我國各電廠生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)問題，從整個(gè)汽水系統(tǒng)著手，包括在線監(jiān)測(cè)裝置、補(bǔ)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)及機(jī)組其他相關(guān)組成部分，對(duì)導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的原因及其可能造成的危害、對(duì)應(yīng)的治理措施進(jìn)行匯總，以期為發(fā)電廠凝結(jié)水溶解氧治理提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水 溶解氧 危害治理

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（a）-0139-03

Abstract：Condensed water dissolved oxygen is one of the important indicators of the condensate water quality， The indexs long-term excessive will cause serious harm to equipment safety and economy system， such as reductionthermal efficiency of heat recovery equipment，shorten the service life of equipment，affecting the vacuum unit， not safe and stable operation of generating unit. In this paper，aim at the excessive question of the condensate dissolved oxygenoccurs in China power plant production begin from the whole system，including on-line monitoring device， filling water system， condenser system and other related units part，summarizingthe cause of excessive water dissolved oxygen and may cause harm，as well as the corresponding measures， so as to provide reference for powerplant water dissolved oxygen treatment.

Key Words：Condensed water；Dissolved Oxygen；Damage；Treatment

凝結(jié)水溶氧超標(biāo)一直是威脅凝器式機(jī)組運(yùn)行的重要化學(xué)指標(biāo)，各電廠針對(duì)這一現(xiàn)象均做出相應(yīng)的查漏及技改工作，但這些研究及工作多數(shù)側(cè)重于對(duì)凝器汽進(jìn)行技改及查漏，未從整個(gè)汽水系統(tǒng)考慮，該文則由補(bǔ)水系統(tǒng)入手，著眼于整個(gè)汽水系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測(cè)裝置，查找凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的主要原因，相信經(jīng)過系統(tǒng)的調(diào)整和改進(jìn)，凝結(jié)水溶解氧量定會(huì)降到規(guī)定水平。該文以某沿海電廠300MW凝器式發(fā)電機(jī)組的腐蝕及汽水系統(tǒng)為例，講述凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)的危害及漏點(diǎn)的系統(tǒng)查找方法。

1 凝結(jié)水溶氧高的危害

凝結(jié)水溶氧高的危害主要表現(xiàn)對(duì)整個(gè)汽水循環(huán)系統(tǒng)造成腐蝕，降低回?zé)嵩O(shè)備的換熱效率，縮短設(shè)備的壽命，影響機(jī)組真空，使機(jī)組不能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。凝結(jié)水溶氧長(zhǎng)期超標(biāo)會(huì)影響到低壓加熱器的換熱效果，降低凝結(jié)水溫度及機(jī)組的經(jīng)濟(jì)特性，或者導(dǎo)致整個(gè)汽水凝結(jié)系統(tǒng)管道的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)沟蛪杭訜崞縻~管泄漏，降低低壓加熱器的投入率和設(shè)備的使用壽命；凝結(jié)水溶氧過大還會(huì)造成給水溶氧的不合格，給水溶氧不合格會(huì)對(duì)整個(gè)給水系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)及汽輪機(jī)本體造成腐蝕，降低設(shè)備的使用壽命。

2 凝結(jié)水超標(biāo)的原因

凝結(jié)水溶氧偏高的原因歸結(jié)于空氣的進(jìn)入，外界空氣漏入汽水系統(tǒng)后，因汽水循環(huán)最終會(huì)留在系統(tǒng)中或進(jìn)入凝汽器，伴隨空氣的進(jìn)入，凝汽器中空氣分子的分壓力增大，空氣在水中的溶解度增大，凝結(jié)水中溶解氧量增加，漏入的空氣越多，凝結(jié)水溶解氧量越大。因此，防止凝結(jié)水溶氧偏高的措施主要為保證汽水系經(jīng)凝補(bǔ)水箱打入熱水井，結(jié)合凝汽器凝結(jié)水、疏水，通過高速混床、低壓加熱器、統(tǒng)的嚴(yán)密性。圖1為該電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)，因海水淡化的熱源部分由電廠抽氣供給處理，機(jī)組來水為海淡來水及冷凝水，水質(zhì)經(jīng)混床處理后進(jìn)入除鹽水箱，除氧器、高壓加熱器后進(jìn)入鍋爐及汽輪機(jī)，結(jié)合該系統(tǒng)圖及凝汽補(bǔ)水方式，總結(jié)出凝結(jié)水溶氧偏高的因素主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)異常

凝結(jié)水取樣點(diǎn)至溶氧儀表距離較長(zhǎng)，經(jīng)過減溫架及恒溫裝置的過程中，可能發(fā)生漏點(diǎn)，儀表在線維護(hù)不到位，均可能導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧指標(biāo)超標(biāo)，應(yīng)通過對(duì)取樣裝置的檢查、表計(jì)的定期校驗(yàn)、凝結(jié)水其他部位取樣人工化驗(yàn)分析對(duì)比等措施排除檢驗(yàn)異常，以正常反應(yīng)凝結(jié)水溶氧水平。

2.2 除鹽水箱密封不嚴(yán)

目前各火力發(fā)電廠補(bǔ)水系統(tǒng)一般為除鹽水箱補(bǔ)水，除鹽水箱密封不嚴(yán)或箱頂無浮井，易漏入空氣，凝汽器的補(bǔ)水在制備過程中只進(jìn)行了化學(xué)處理，沒有進(jìn)行深度除氧，并且與大氣進(jìn)行了充分的接觸，補(bǔ)水的溶氧幾乎達(dá)到了飽和狀態(tài)，補(bǔ)水量越大，帶入凝汽器氧量越多。

2.3 疏水含氧量高

大部分疏水進(jìn)入凝汽器，疏水中夾帶著空氣和溶解氧，對(duì)于閉式不接觸大氣的疏水，溶解的氧相對(duì)較少，而對(duì)于接觸大氣的疏水受溫度的影響較大，溫度低的疏水其溶解的氧較多，溫度高溶解的氧較少，應(yīng)盡量減少疏水與大氣之間的接觸，及時(shí)消除因汽泵、機(jī)封密封不嚴(yán)造成的影響，保持汽水系統(tǒng)的嚴(yán)密性。

2.4 補(bǔ)水方式問題

改直接補(bǔ)水為噴淋補(bǔ)水，采用凝汽器噴淋補(bǔ)水的方式，除鹽水在進(jìn)入凝汽器后以散霧狀噴入，此方法有利于除鹽水中的氧氣直接從水中分離出來，連帶凝汽器內(nèi)其他不凝結(jié)氣體一起被真空泵抽走排到大氣中。

此外由于除鹽水箱放置在室外，除鹽水溫度基本上為環(huán)境溫度，低于凝結(jié)水箱中的凝結(jié)水溫度，大量的低溫除鹽水在沒有經(jīng)過任何加熱的情況下直接補(bǔ)入凝結(jié)水箱，其中溶解的大量空氣根本不可能析出，從而造成凝結(jié)水溶氧超標(biāo)。

2.5 凝汽器真空度不夠

凝汽器內(nèi)空氣等不凝結(jié)[1]氣體的進(jìn)入是不可避免的，應(yīng)盡最大努力減少空氣的進(jìn)入，及時(shí)地排放不凝結(jié)氣體，可防止氧氣重新溶解于凝結(jié)水中。所以真空泵效率[2]的高低直接影響凝結(jié)水的含氧量，在不凝結(jié)氣體總量一定的情況下，抽出的氣體量多，重新溶解于凝結(jié)水中的氧量少，反之亦然。

2.6 凝汽器存在漏點(diǎn)

凝汽器真空負(fù)壓系統(tǒng)問題。機(jī)組真空泄漏率[2]嚴(yán)重不合格 ，尤其是凝汽器汽側(cè)存在泄漏點(diǎn)（如：凝汽器汽側(cè)人孔蓋、凝汽器焊口、放空氣門等）影響真空泄漏，直接導(dǎo)致凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)；

2.7 冷卻水溫度過低，凝結(jié)水過冷度大

凝結(jié)水過冷度的存在會(huì)威脅機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。凝結(jié)水溫度過低，即凝結(jié)水水面上的蒸汽分壓力的降低，氣體分壓力的增高，使得溶解于水中的氣體含量增加，因?yàn)槿苡谀Y(jié)水的氣體量和熱井水面上氣體的分壓力成正比。因此若凝結(jié)水出現(xiàn)過冷度， 則其含氧量必然增加。

2.8 凝結(jié)水系統(tǒng)輔助設(shè)備問題

凝結(jié)水泵入口閥門盤根不嚴(yán)、水封門水封破壞、凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)放水門內(nèi)漏、凝結(jié)水泵盤根不嚴(yán)、疏水泵盤根不嚴(yán)、各路疏水門門桿盤根不嚴(yán)、負(fù)壓區(qū)管道法蘭不嚴(yán)等，都會(huì)因真空而吸入空氣，直接污染凝結(jié)水，使其溶解氧量超標(biāo)。

2.9 汽封系統(tǒng)對(duì)凝結(jié)水的影響

汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，汽封應(yīng)為微正壓，如果調(diào)整不當(dāng)，使汽封處于負(fù)壓狀態(tài)，必然會(huì)吸入空氣，使軸封冷卻器疏水溶氧。

2.10 軸封冷卻器

疏水系統(tǒng)多級(jí)水封筒對(duì)凝結(jié)水[3]的影響。機(jī)組運(yùn)行中，由于負(fù)荷、真空等工況發(fā)生改變，多級(jí)水封筒內(nèi)的水柱被破壞，液位高度不夠，此時(shí)又不能及時(shí)向其內(nèi)部注水的話，凝汽器真空就會(huì)把多級(jí)水封筒內(nèi)部的疏水拉空，水封筒失去了密封作用 ，凝汽器自然就會(huì)拉空氣進(jìn)去，不僅掉真空，還增大了凝結(jié)水的溶氧量。

2.11 凝汽器熱井水位對(duì)凝結(jié)水的影響

凝汽器熱水井水位過高、過低都會(huì)增加凝結(jié)水的溶氧[3]量。這是因?yàn)楫?dāng)水位過低時(shí)，凝結(jié)水在熱水井中容易產(chǎn)生渦流而夾帶氣體，從而影響溶氧量；當(dāng)水位過高時(shí)，凝結(jié)水可能淹沒凝汽器換熱管，使凝結(jié)水過冷度增加，從而影響溶氧量。

3 凝結(jié)水溶氧偏高的解決措施

3.1 嚴(yán)密監(jiān)視，及時(shí)處理

嚴(yán)密監(jiān)視凝結(jié)水溶氧指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象及時(shí)上報(bào)及時(shí)處理，從人員關(guān)注方面盡量減少凝結(jié)水溶氧超標(biāo)時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)保證凝結(jié)水取樣系統(tǒng)的穩(wěn)定，保證凝結(jié)水溶解氧指標(biāo)的測(cè)量準(zhǔn)確性。

3.2 技改跟進(jìn)，合理改造

做好技術(shù)改進(jìn)工作，保證補(bǔ)水及整個(gè)汽水系統(tǒng)的密封性，如給除鹽水箱和凝補(bǔ)水箱加裝浮頂，改進(jìn)除氧器設(shè)計(jì)，改造軸端加熱器疏水和汽動(dòng)給水泵密封水回水裝置，減小凝結(jié)水泵浮動(dòng)環(huán)處漏入的空氣，從技術(shù)層面解決可能造成凝結(jié)水溶氧超標(biāo)的原因，控制凝結(jié)水的過冷度和凝汽器真空，降低真空系統(tǒng)空氣泄漏量[4]。

3.3 有效查漏，快速消缺

做好查漏及設(shè)備消缺工作，結(jié)合機(jī)組特點(diǎn)，根據(jù)凝結(jié)水溶氧[5]指標(biāo)的變化，進(jìn)行有針對(duì)性查漏，提高查找的正確率，減小工作量及查漏時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)不同的泄漏點(diǎn)采取不同的措施，及時(shí)消除因設(shè)備缺陷對(duì)凝結(jié)水溶氧造成的影響。

3.4 靈活多變，跟蹤調(diào)整

靈活處理緊急事故，正常運(yùn)行中可以采取臨時(shí)的急救辦法增開一臺(tái)真空泵，增大抽空氣量。嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定定期執(zhí)行機(jī)組嚴(yán)密性試驗(yàn)，跟蹤真空系統(tǒng)的泄漏情況，確定何時(shí)需要進(jìn)行灌水查漏及采取措施。

4 結(jié)語

分析解決機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)問題要找準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)、從多方面進(jìn)行著手。凝汽器是凝汽式汽輪機(jī)的重要輔助設(shè)備，是機(jī)組凝結(jié)水的形成地和出發(fā)地，也是解決凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)的關(guān)鍵點(diǎn)。凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)，必須圍繞凝汽器這一中心區(qū)域和相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行檢查梳理，按照可能造成凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)的原因逐步分析，做好凝結(jié)水溶解氧超標(biāo)的密切監(jiān)視、有效查找、技改跟進(jìn)工作。

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