火電廠凝結水溶解氧輕微超標治理

胡恒，肖承明

(國電黃金埠發電有限公司，江西 余干 335101)

0 引言

國電黃金埠發電有限公司建設有2臺650 MW發電機組，分別于2007年3月和7月投產，每臺機組配置2臺100%容量的凝結水泵，機組正常運行中凝結水泵1運1備。2016年年初以來，#1機組出現高負荷時凝結水溶解氧質量濃度輕微超標問題(20～25 μg/L)，凝結水泵出口和除氧器入口在線溶解氧檢測顯示均有輕微超標，機組降負荷后溶解氧質量濃度逐漸降至合格(20 μg/L以下)。

1 溶解氧超標對機組運行的影響

火電廠機組凝結水溶解氧是電廠化學監督的主要指標之一。凝結水溶解氧超標或長期不合格，會加速凝結水管道設備腐蝕。凝結水溶解氧嚴重超標時，還會導致除氧器后給水溶解氧超標，影響鍋爐受熱面傳熱效率，加速鍋爐管道設備腐蝕結垢甚至導致鍋爐爆管等事故，嚴重威脅機組的安全、經濟運行[1]。

2 影響凝結水溶解氧的原因及分析

2.1 溶解氧在線表計顯示失準

機組凝結水溶解氧輕微超標，不排除檢測表計失準。為了排查表計的準確性，在機組運行中微開凝結水泵入口濾網的排空氣門，使少量的空氣漏入凝結水泵入口，觀察凝結水溶解氧表計顯示的變化，結果凝結水入口溶解氧質量濃度馬上升至30 μg/L以上，關閉凝結水泵入口濾網排空氣門后，溶解氧質量濃度逐漸降至原始值。試驗驗證，溶解氧表計顯示準確，表計失準的原因予以排除。

2.2 熱井水位以上部位漏空氣

凝汽器為負壓設備，如果真空系統存在漏點，大量空氣將漏入凝汽器，來不及被真空泵抽走的不凝結氣體被帶入凝結水中，會使凝結水溶解氧超標；如果熱井水位以上僅有少量的空氣漏入，則能被真空泵抽走，不會造成凝結水溶解氧超標。這兩種情況均會導致凝汽器真空嚴密性變差，做嚴密性試驗可以判斷。

按照行業標準：真空度下降速度小于133 Pa/min，則真空系統嚴密性屬優秀；真空度下降速度小于266 Pa/min，則真空系統嚴密性良好；真空度下降速度小于399 Pa/min，則真空系統嚴密性合格[2]。

從試驗結果看：#1機組2015年真空嚴密性均為優秀(見表1)，如果真空嚴密性出現大幅下降則可能出現溶解氧超標。#1機組2016年上半年真空嚴密性均為優秀(見表2)，沒有大幅變化，卻出現了凝結水溶解氧超標。判斷熱井水位以上負壓部位未大量漏空氣。

2.3 凝汽器熱井水平面以下部分漏空氣

凝汽器熱井水位以下設備如果存在泄漏，空氣漏入凝結水管道內，隨凝結水的流動帶入凝結水泵入口，則會使凝結水的溶解氧上升，輕微的泄漏則會使凝結水溶解氧輕微超標。

分析機組凝結水溶解氧數值：負荷上升至500 MW以上溶解氧逐漸上升至超標，似乎跟機組的負荷有關。為此，在低負荷時做了一個試驗，負荷400 MW時逐漸開啟凝結水泵再循環調節閥，使凝結水流量逐漸上升至600 MW時對應的凝結水流量，觀察凝結水溶解氧的變化(見表3)。結果顯示，機組穩定運行一段時間后，凝結水溶解氧質量濃度逐漸上升至20 μg/L以上。

該試驗結果表明，凝結水溶解氧與凝結水泵進口的凝結水流量有關。凝結水高流量下的抽吸作用更大，吸入的空氣就會多一些，低負荷時凝結水流量小，凝結水的流速低，凝結水的抽吸作用弱一些，吸入的空氣就少一些。由于泄漏點是輕微的泄漏，低負荷下凝結水溶解氧就不會超標，只是較正常時偏高一些。

表1 2015年真空度下降速度試驗數據 Pa/min

表2 2016年真空度下降速度試驗數據 Pa/min

表3 負荷400 MW時變凝結水流量溶解氧質量濃度變化

凝結水泵出口為2.0 MPa左右的正壓，只會發生凝結水外漏的情況，空氣漏入凝結水管的部位，一定在凝結水管的負壓部位。因此，大致可以確定凝結水管漏空氣的區域是凝結水泵的入口和凝汽器熱井的水位平面之間。

3 漏空氣點的查找

3.1 機組運行中查漏

凝汽器熱井水位平面以下至凝結水泵入口之間所有的設備、系統管道、閥門、焊口、接頭及儀表一次門等均可能是泄漏點，機組運行中可將肥皂液涂抹在所有可疑點上，根據肥皂水沫是否被吸入來判斷是否漏氣[3]。經過仔細檢查，未發現明顯的漏點。

3.2 利用檢修機會，對機組真空系統灌水找漏

為了找出較小的漏空氣點，利用停機的機會，對#1機組進行了真空系統灌水找漏，在正壓下查找滲漏點。現場仔細檢查后仍未發現滲漏點。

3.3 降低凝汽器熱井水位試驗

專業技術人員仔細檢查熱井口至凝結水泵入口每一處密封點，發現高、低壓加熱器的危急疏水都是接在凝汽器熱井的2/3位置處并被保溫層包裹。如果高、低壓加熱器危急疏水管路系統有輕微滲漏，機組運行中無法查找到細小的滲漏點。于是決定做一次降低凝汽器熱井水位運行試驗，讓高、低壓加熱器危急疏水與熱井的接口露出熱井水平面，帶入的空氣就能被真空泵抽吸帶走，凝結水的溶解氧就會降下來。

機組凝汽器熱井水位帶有“水位低低跳閘凝結水泵保護”，由熱井的2個水位低低開關量觸發，水位低低開關量與水位模擬量對應數值為400～500 mm，只要熱井水位在500 mm以上就不會觸發2個水位低低開關量。

將熱井水位由1 000 mm降至700 mm,使高、低壓加熱器危急疏水與熱井的接口露出熱井水平面，降水位運行半天后，凝結水溶解氧逐漸降至正常值。通過試驗，初步判斷高、低壓加熱器危急疏水管道閥門部位有輕微的滲漏點。

4 現場整治及效果

機組運行中，將#1機組所有高、低壓加熱器的危急疏水調節閥和隔離門的法蘭螺栓擰緊一遍，高負荷時機組凝結水溶解氧已降至合格值附近，治理取得了一定的效果。

2016年上半年，利用#1機C修機會，更換了#1機組所有高、低壓加熱器的危急疏水調節閥和隔離門的盤根，機組運行后，凝結水溶解氧的質量濃度已降至10 μg/L，達到了優秀的水平。

5 結束語

發電廠凝結水含氧量長期超標會緩慢腐蝕凝結水管道，最終造成管道泄漏。面對這種不易查找的輕微滲漏，采取了降低凝汽器熱井水位的試驗方法，找到了輕微滲漏點，解決了凝結水溶解氧輕微超標問題，為發電廠長周期安全生產打下了堅實的基礎。