低壓爐水溶氧高故障診斷與處理

崔騰飛 孫海龍

（北京京能未來燃氣熱電有限公司，北京 102209）

低壓爐水溶氧高故障診斷與處理

崔騰飛 孫海龍

（北京京能未來燃氣熱電有限公司，北京 102209）

未來燃氣熱電廠的鍋爐低壓爐水時常發(fā)生溶氧超標問題，而每次從發(fā)生到解決問題所耗費的時間較長。通過對每次溶氧高問題的解決時間進行統(tǒng)計，并結(jié)合系統(tǒng)設計、運行參數(shù)，分析出造成未來燃氣熱電廠低壓爐水溶氧高的故障點，以及每次解決溶氧高問題耗費時間長的原因，并制訂出相應的措施，盡量縮短余熱鍋爐受熱面暴露在高溶氧環(huán)境中的時間。

燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)；余熱爐；爐水；故障

1 未來燃氣熱電廠系統(tǒng)概況

同時，未來燃氣熱電廠肩負為未來科學城供熱的功能，廠內(nèi)熱網(wǎng)系統(tǒng)設置有熱網(wǎng)加熱器系統(tǒng)和余熱利用系統(tǒng)。機組在高中壓缸排氣口設置抽汽，用于廠內(nèi)熱網(wǎng)加熱器及余熱利用。進入兩個系統(tǒng)的蒸汽凝結(jié)為凝結(jié)水，重新回到系統(tǒng)參與汽水循環(huán)。

其中，余熱鍋爐低壓部分，在低壓汽包內(nèi)部內(nèi)置除氧器，兼具汽包和除氧的功能。同時在低壓汽水系統(tǒng)設置3個取樣點，對水系統(tǒng)的溶氧進行監(jiān)測

2 造成未來燃氣熱電廠余熱鍋爐低壓爐水溶氧超標的原因

2.1 余熱鍋爐低壓除氧器除氧能力下降

通常造成余熱鍋爐低壓除氧器除氧能力下降的原因是由于余熱鍋爐低壓除氧器進水溫度偏低。運行時設置除氧器進水溫度（省煤器出口溫度）等于低壓汽包壁溫，保證低壓汽包的進水在除氧器內(nèi)部處于汽包壓力下的飽和態(tài)，使除氧器內(nèi)部的不凝氣體分壓力接近0，達到除氧的效果。當?shù)蛪浩M水溫度低于低壓汽包壓力下的飽和溫度時，將使除氧器內(nèi)部不凝性氣體的分壓升高，造成爐水溶解氧含量升高。

2.2 熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水溶氧過高

熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水，由熱網(wǎng)疏水泵輸送至凝結(jié)水泵出口母管，混合凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水后，進入余熱鍋爐低壓汽包，導致低壓爐水溶氧含量超標。

2.3 余熱利用凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水溶氧過高

余熱利用凝結(jié)水，凝結(jié)后匯流至余熱利用閉式水箱，經(jīng)由余熱利用疏水泵輸送至凝汽器疏水擴容器，導致凝結(jié)水溶氧嚴重超標，影響低壓爐水溶氧數(shù)值。

3 導致解決低壓爐水溶氧含超標問題耗費時間長的原因

通過調(diào)取DCS歷史曲線，查詢機組參數(shù)。統(tǒng)計出機組2015年12月6日至2016年5月12日4次低壓爐水超標事件的溶氧超標時間。未來燃氣熱電廠4次低壓爐水溶氧高問題解決耗費時間都很長，最長的一次長達342h。鍋爐受熱面長時間暴露在高溶氧環(huán)境中，嚴重影響鍋爐壽命、經(jīng)濟性、安全性。

造成未來燃氣熱電廠低壓爐水溶氧高問題解決耗費時間長的原因如下，一是未來燃氣熱電廠取樣點設置不合理。一方面，熱網(wǎng)加熱器疏水取樣點位置設置不合理。以2016年1月16日低壓爐水溶氧超標為例，經(jīng)大量檢查、試驗后發(fā)現(xiàn)，導致這次低壓爐水溶氧超標的原因在于熱網(wǎng)加熱器泄漏空氣，導致熱網(wǎng)加熱器的凝結(jié)水溶氧含量超標，經(jīng)疏水泵混入凝結(jié)水后，使低壓爐水溶氧超標，切換熱網(wǎng)加熱器后，機組低壓爐水溶氧恢復正常。另一方面，凝結(jié)水母管取樣點設置不合理。未來燃氣熱電廠凝結(jié)水取樣點設置在凝結(jié)水母管處。熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水經(jīng)由熱網(wǎng)疏水泵匯入凝結(jié)水母管，取樣點設置在此匯合點之后。當運行人員發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水溶氧超標時，難以區(qū)分低壓爐水溶氧超標故障的根源，是因為熱網(wǎng)加熱器疏水溶氧超標造成的還是凝汽器凝結(jié)水造成的。

二是當發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時，開始采取措施的時間沒有統(tǒng)一的規(guī)定。當機組剛剛啟動時或者熱網(wǎng)系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)剛剛投入時，機組溶氧會短暫超標一段時間。當運行人員發(fā)現(xiàn)低壓爐水超標后，容易被以上因素干擾到判斷。

4 改善措施及系統(tǒng)改造

首先，針對機組取樣點設置不合理，需要對取樣點進行改造；將熱網(wǎng)加熱器疏水取樣點改造至熱網(wǎng)疏水泵出口；將凝結(jié)水母管取樣點改造至凝結(jié)水及熱網(wǎng)疏水匯合點之前。

其次，當發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時，開始采取措施的時間沒有統(tǒng)一的規(guī)定，今后需要制訂統(tǒng)一的時間。如表1所示，故障點消除后溶氧恢復正常的時間為2h。

表1 故障點消除后溶氧恢復正常的時間

調(diào)取歷史記錄，發(fā)現(xiàn)當機組剛剛啟動時或者熱網(wǎng)系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)剛剛投入時，機組溶氧會短暫超標一段時間。但是，時間最長的一次為40min。規(guī)定當溶氧超標30min，即可采取相應措施。

最后，針對低壓爐水溶氧高故障沒有合理的應對措施和流程。一方面，當發(fā)生低壓爐水溶氧高故障時，檢查有無新的系統(tǒng)投入。如有新系統(tǒng)投入，等待30min。如沒有新系統(tǒng)投入，立即采取下一步措施。另一方面，首先通過低壓汽包和凝結(jié)水系統(tǒng)的取樣點，判斷故障發(fā)生的系統(tǒng)。一是如果低壓爐水溶氧高，同時凝結(jié)水溶氧、熱網(wǎng)疏水溶氧數(shù)值正常，可判斷故障發(fā)生在余熱鍋爐。可調(diào)整低壓汽包進水溫度，觀察爐水溶氧變化。二是如果低壓爐水溶氧高，熱網(wǎng)疏水溶氧高，同時凝結(jié)水溶氧正常，即可判斷故障發(fā)生在熱網(wǎng)系統(tǒng)。可切換熱網(wǎng)加熱器，觀察溶氧變化情況。三是當?shù)蛪籂t水溶氧高，凝結(jié)水溶氧高，同時熱網(wǎng)疏水溶氧正常時，即可判斷故障發(fā)生在凝結(jié)水系統(tǒng)，應對凝結(jié)水系統(tǒng)進行排查。

5 結(jié)論

實施以上措施同時對系統(tǒng)進行改造后，未來燃氣熱電廠發(fā)生低壓爐水溶氧高故障后，解決故障耗費的時間明顯縮短。最近一次的低壓爐水溶氧高故障發(fā)生后，僅3h低壓爐水溶氧便恢復正常。實施以上措施同時對系統(tǒng)進行改造后，一年來未來燃氣熱電廠低壓爐水溶氧高故障僅發(fā)生了2次。

［1］ 趙月剛，孔凡立，張玉堂.低壓鍋爐給水泵出口壓力驟降原因分析及對策［J］.通用機械，2016（10）：23-25.

［2］ 項彩萍.低壓鍋爐清洗過程中緩蝕問題的研究［D］.淮安：安徽理工大學，2010.

Fault Diagnosis and Treatment of Low Pressure Boiler High Dissolved Oxygen

Cui TengfeiSun Hailong
（Beijing Jingneng Future Gas Power Co.,Ltd.，Beijing 102209）

Boiler low pressure boiler of future gas-fired thermal power plantfrequent oxygen exceed the stan?dard problem,and each time takes a long time from happening to solving it.Based on the statistics of each high dissolved oxygen settling time,combining with the system design and operation parameters,this paper analyzed the cause of low pressure boiler fault point high oxygen in future gas-fired thermal power plant,and every time to solve the problem of high dissolved oxygen reason time consuming,and formulated the corresponding measures to shorten the time of the waste heat boiler heating surface exposed to high dis?solved oxygen environment as much as possible

gas steam combined cycle；waste heat boiler；boiler；fault

未來燃氣熱電廠發(fā)電機組為燃機蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，機組容量為255MW，余熱鍋爐容量較大，對于汽水指標有比較嚴格的標準，要求將凝結(jié)水溶氧控制在50μg/L，低壓爐水溶氧控制在7μg/L。當鍋爐水溶氧過高時，會加速鍋爐內(nèi)部的結(jié)垢及鍋爐受熱面的腐蝕。當鍋爐內(nèi)部結(jié)垢量較大時會嚴重影響鍋爐受熱面的傳熱效率，降低鍋爐的熱效率［1-2］。所以，將機組的爐水溶氧控制在合格范圍內(nèi)，對于使鍋爐在設計使用壽命時間內(nèi)經(jīng)濟、安全運行有很重要的意義。

TK224

A

1003-5168（2017）11-0144-02

未來燃氣熱電廠燃機蒸汽聯(lián)合循環(huán)，余熱鍋爐采用無錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的雙壓（高壓蒸汽作為汽機主蒸汽，低壓蒸汽作為汽輪機補汽）、無補燃、臥式、緊身封閉和自然循環(huán)燃機余熱鍋爐。鍋爐型號為UG-SCC5-2000E-R，設計使用壽命30年。

2017-10-11

崔騰飛（1988-），男，本科，助理工程師，研究方向：制冷系統(tǒng)運行。