6 0 0 MW機組中修后啟動時凝結水溶氧超標原因分析

劉文斌

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

6 0 0 MW機組中修后啟動時凝結水溶氧超標原因分析

劉文斌

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名 525000）

以茂名熱電廠#7機組為例，簡述了該電廠中修后啟動時凝結水溶氧超標的事件，經過及排查處理過程，并對中修后啟動時凝結水溶氧超標的情況進行分析總結，重點探討了汽機凝結水溶解氧超標原因分析及處理的技術措施。

中修；凝結水；溶解氧；超標

1 機組概述

茂名熱電廠#7機組于2012年建成投入商業運行，該廠#7機組的汽輪機引進日立技術生產制造的超臨界壓力、一次中間再熱、沖動式、單軸、三缸四排汽、雙背壓、抽汽凝汽式汽輪機，型號為：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，最大連續出力為662MW，額定出力為600MW。凝結水系統設兩臺100%容量的凝結水泵、四臺低壓加熱器、一臺軸封冷卻器、一臺除氧器。凝結水采用中壓化學精處理裝置。凝結水補給水由化學供給來的除鹽水提供，在機組啟動時向凝結水系統補給水。同時除鹽水還保證啟動前期對凝結水管的注水以及為凝結水泵提供機械密封水源。

2 凝結水泵機械密封簡介

凝結水泵采用機械密封方式，有兩路密封水源，一路為化學除鹽水來，一路由凝結水母管來，兩條管路上均設置有逆止閥，啟動初期由化學除鹽水供給，待凝結水泵啟動之后，凝結水母管壓力大于除鹽水壓力時，由凝結水母管供給。如下圖1所示：

圖1 凝結水泵機械密封水系統系統圖

3 凝結水溶氧超標的經過及可能原因分析

3.1 現象

該機組中修后啟動過程中，出現凝結水溶氧量高達100μg/L，比合格凝結水溶氧量（30μg/L）高3 倍多。兩臺循環水泵運行，真空度為-95kPa。兩臺真空泵運行，真空泵電流均為192A，較中修前真空泵電流增大了10A左右。

3.2 凝結水溶氧超標的危害

（1）當凝結水溶氧量較高時，會造成凝結水系統管道和低壓加熱器的氧腐蝕，縮短設備使用壽命，降低機組的運行可靠性；

（2）腐蝕產物附著在換熱器表面，凝結水中的溶氧會在換熱器表面形成氣體薄膜，使得換熱器熱阻增大、降低回熱設備的換熱效率。

（3）若凝結水溶氧超標是因漏空氣造成，就會造成凝結器真空降低，從而降低凝汽器的換熱效率，一方面影響機組的經濟性，另一方面使得抽汽系統的負荷增加而增加廠用電率。

3.3 凝結水溶氧超標的原因分析

（1）補水方面存在的問題。凝結水補水是化學除鹽水，其溶氧高達6 000～8 000μg/L，當大量補水因噴頭的擴散和霧化效果差時，容易造成凝結水溶氧量超標。凝結器補水分三路，一路是啟動補水，直接補到凝結器熱井，一路是運行補水，從凝結器喉部噴灑而下，還有一路是供熱補水，也是從凝結器喉部噴灑而下，當機組啟動后，應及時改用運行補水，使得補水能得到充分除氧。

（2）汽輪機低壓缸軸封系統存在問題。汽輪機低壓缸處于負壓狀態，由于軸封結構或安裝工藝不良，軸封汽源壓力低、軸封汽源溫度低、帶水等原因，使得低壓缸軸封處漏入空氣，不但影響真空系統，還會使凝結水溶氧超標。

（3）凝結器內部結構設計不合理。各系統疏水、放水應先回收到疏水擴容器，經過擴容除氧后再排入凝結器，若直接回收至凝結器，混合在水中的空氣不能及時被排走，將直接導致凝結水溶氧量大幅增加。

（4）凝結水過冷度的影響。由于凝結器設計不合理或凝結器水位過高等原因，造成凝結水過冷度大，使凝結水過冷卻，導致凝結水溶氧量增加。

（5）抽真空系統工作失常。水環真空泵由于水位低、水溫高、密封不良等原因，造成真空泵工作失常，不能將凝結器內的不溶氣體及時抽出，使凝結水二次溶氧，造成凝結水溶氧量增加。

（6）真空系統量大漏入空氣。真空系統系統龐大，凝汽器管束多結構復雜，工藝要求高，在制造、加工及安裝過程中常常會出現漏點；真空系統涉及面廣、設備復雜、焊接點多，（例如#7、#8低加負壓部分、凝結水泵機械密封處、真空系統閥門盤根處的漏氣，凝汽器設備、低加設備、軸封設備及負壓管道等因振動、膨脹不均、變形等致使焊口產生裂紋而使空氣進入）漏點不易找。

4 凝結水溶氧超標原因排查及處理

4.1 隱患排查

（1）機組啟動帶負荷后，凝結水補水已改為從凝結器喉部噴灑而下的運行補水，其擴散和霧化效果較好，且補水量不大，補水能得到充分除氧，因此補水不是造成凝結水溶氧量增加的原因。

（2）汽輪機低壓缸軸封系統進汽投自動穩定運行，壓力設定為30kPa，溫度設定為168℃，低壓缸軸端沒有漏氣跡象，中修時檢查過軸封系統完全正常，因此軸封系統不是造成凝結水溶氧量增加的原因。

（3）各項疏水、放水均先回收到疏水擴容器，經過擴容除氧后再排入凝結器，不存在設計不合理問題，因此凝結器內部結構設計不合理不是導致凝結水溶氧量增加的原因。

（4）當時汽輪機排汽溫度為30℃，凝結水溫度也是30℃，凝結水沒有過冷度，因此凝結水過冷卻不是導致凝結水溶氧量增加的原因。

（5）水環真空泵水位正常、水溫正常、密封良好，馬達電流為192A，比正常值（182A）高出10A，因此可以確定凝結器內有空氣漏入，使得真空泵出力增大，而水環真空泵本身工作正常。

（6）當時天氣比較冷，大氣溫度只有15℃，循環水溫度也只有18℃，而凝結器內真空只有-95kPa，真空偏低，經檢查，兩臺循環水泵運行正常，兩臺真空泵馬達電流比正常增大10A，因此也可以判斷出凝結器內有空氣漏入，所以凝結器內漏入空氣是造成凝結水溶氧量增加的主要原因。

4.2 處理過程

經過詳細查找發現：凝結器就地水位計底部放水門沒關嚴、高壓缸預暖管道疏水至凝結器及疏水排地溝疏水手動門沒關嚴，將其關嚴后，凝結器內真空上升到-98kPa，凝結水溶氧量由100μg/L下降到40μg/L，比正常值（30μg/L以下）還高10μg/L，但再也找不到漏氣點。

經過對凝結水泵機械密封水系統檢查發現，其密封水來源有兩路，一路來源于凝結水泵出口，壓力為0.78MPa，另一路來源于化學除鹽水，壓力為0.4MPa，化學除鹽水的溶氧量比較高。兩路的手動門均全開，按理化學除鹽水那一路壓力低是補不進去的，但其系統設計剛好與虹吸泵原理相符，使得大量化學除鹽水經凝結水泵機械密封系統直接加到凝結水中，造成凝結水溶氧量增大，關閉化學除鹽水那一路機械密封水后，凝結水溶氧量由40μg/L下降到20μg/L以下，恢復正常。

5 結束語

根據這次凝結水超標的現象及原因分析排查，找到了凝結水溶氧量高的原因，一個是真空系統閥門未關嚴導致真空系統漏入空氣導致，另外一個是凝結水泵機械密封水補水管路設計不合理導致虹吸，吸入除鹽水導致凝結水溶解氧偏高，可以通過正常運行中關閉除鹽水補水和利用檢修機會改造管路結構來避免，通過分析排查，使凝結水溶氧量降低到允許范圍內，保證了機組的安全運行。為以后出現類似問題提供了技術防范措施。

[1] Q/MZN-103.501-2012，600 MW機組集控運行規程主機部分.

[2] Q/MZN-103.502-2012，600 MW機集控運行規程輔機及公用系統.

C a u s e A n a l y s i s o f E x c e s s i v e D i s s o l v e d O x y g e n i n C o n d e n s a t e i n 6 0 0 MW U n i t

Liu Wen-bin

In this paper，the # 7 unit of Maoming Thermal Power Plant is taken as an example to summarize the event and the investigation process of the dissolved oxygen in the condensate after the start of the repair of the power plant，and analyze and summarize the situation of the dissolved oxygen in the condensate when the repair is started，And discusses the technical measures of analysis and treatment of excess dissolved oxygen in condensate of turbine.

repair；condensate；dissolved oxygen；excessive

TM621

A

1003-6490（2017）08-0206-02