關(guān)于600MW機(jī)組凝結(jié)水溶氧高的原因與其處理探討

高曉茜

摘 要：對(duì)于600 MW汽輪發(fā)電機(jī)組而言，凝結(jié)水溶氧高屬于一種常見(jiàn)且危害較大的因素，不僅會(huì)降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而且會(huì)降低機(jī)組的安全性。有鑒于此，該文基于600 MW機(jī)組凝結(jié)水溶氧高的原因及其處理進(jìn)行深入探討，首先介紹了凝結(jié)水溶氧量高的危害，然后分析了凝結(jié)水溶氧量高的原因，最后提出了針對(duì)性的處理措施，以期為業(yè)內(nèi)人士提供一些有益的參考。

關(guān)鍵詞：600MW汽輪發(fā)電機(jī)組 凝結(jié)水 溶氧高 原因 處理

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（c）-0076-01

某電廠4臺(tái)超臨界600MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組：（1）主機(jī)為三缸四排汽汽輪機(jī)，型號(hào)為CLN600-24.2/566/566；（2）凝汽器為雙背壓式，型號(hào)為N-33000-2；（3）抽真空系統(tǒng)的主要設(shè)備為真空泵，型號(hào)為2BW4 35-3-0EK4；（4）凝結(jié)水泵型號(hào)為10LDTN-6PJ[1]。

1 凝結(jié)水溶氧量高的危害

（1）縮短設(shè)備壽命。凝結(jié)水溶氧量高，當(dāng)其流經(jīng)回?zé)嵩O(shè)備以及相關(guān)管道時(shí)，便會(huì)對(duì)該類設(shè)備施加一定的腐蝕作用，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定性。（2）降低設(shè)備換熱效率。汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)一般采用表面式換熱器，具有腐蝕性質(zhì)的產(chǎn)物粘著在換熱面上，與此同時(shí)，凝結(jié)水中如果溶氧量高，那么將會(huì)在換熱面上覆蓋一層薄膜，二者共同作用提高換熱熱阻，最終降低設(shè)備換熱效率。（3）影響機(jī)組的真空。凝汽器在正常工作中應(yīng)具有一個(gè)較為嚴(yán)格的真空狀態(tài)，在空氣滲入的影響下，將會(huì)降低真空度，影響機(jī)組正常工作，尤其表現(xiàn)在削弱機(jī)組出力這一方面。另外，還會(huì)在一定程度上提高真空泵的抽氣負(fù)荷[2]。

2 凝結(jié)水溶氧量高的原因

（1）凝汽器汽側(cè)存在泄漏。由道爾頓定律可知，隨著進(jìn)入凝汽器空氣量的增加，空氣分壓力也會(huì)隨之增加，最終導(dǎo)致凝結(jié)水的溶氧量偏高。應(yīng)關(guān)注凝汽器是否具有良好的真空狀況，因?yàn)橐坏┌l(fā)生真空區(qū)漏氣問(wèn)題，那么凝結(jié)水溶氧數(shù)值將會(huì)大幅超出正常標(biāo)準(zhǔn)。如2011年10月，針對(duì)#3機(jī)組真空嚴(yán)密性進(jìn)行了科學(xué)試驗(yàn)，得到的結(jié)果為0.18 kPa/min，達(dá)到了優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。雖然嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果較為理想，但仍舊在原先1臺(tái)真空泵的基礎(chǔ)上再增開(kāi)了1臺(tái)真空泵，結(jié)果顯示，凝結(jié)水溶氧量發(fā)生大幅下降，由原先的21 ug/L減少到后來(lái)的13 ug/L，由此可見(jiàn)，即便嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果良好，仍舊無(wú)法確認(rèn)汽側(cè)不存在漏點(diǎn)。（2）凝汽器水側(cè)存在泄漏。從凝汽器熱水井側(cè)開(kāi)始算起，到凝結(jié)水泵入口位置結(jié)束，這一段如果存在漏氣問(wèn)題，那么將會(huì)導(dǎo)致空氣大量滲透到凝結(jié)水系統(tǒng)。假若凝結(jié)水水側(cè)存在泄漏，那么漏入空氣將會(huì)緊隨水流一起由泵吸入，然后壓縮并溶解于水中[3]。（3）凝結(jié)水存在過(guò)冷度過(guò)大問(wèn)題。過(guò)冷度是導(dǎo)致熱水井凝結(jié)水發(fā)生溶氧動(dòng)作的一個(gè)必要條件，且該因素和負(fù)荷大小之間存在直接而密切的關(guān)系。研究資料指出，1 ℃的過(guò)冷度將會(huì)明顯提高凝結(jié)水溶氧量，幅度大約為100 ug/L，所以，應(yīng)重視并合理規(guī)避這一因素。2012年冬季，受天氣因素影響，入水溫度均不超過(guò)10 ℃，循環(huán)水正常運(yùn)行狀態(tài)下水量具有不可調(diào)的性質(zhì)，導(dǎo)致在低負(fù)荷條件時(shí)，循環(huán)水量相對(duì)偏多，如此一來(lái)，有較大幾率導(dǎo)致凝結(jié)水過(guò)冷，尤其是雙背壓凝汽器。對(duì)于高壓凝汽器而言，其最大時(shí)過(guò)冷度僅為3 ℃，因此，只要凝汽器出現(xiàn)一個(gè)很小的漏量，也有可能受過(guò)冷度偏大的影響而導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧量大于正常標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)生。（4）凝汽器設(shè)計(jì)不合理。如凝汽器冷卻管最下部管與凝汽器殼體下部相距過(guò)近，導(dǎo)致凝結(jié)水珠相對(duì)偏低，無(wú)法進(jìn)行有效的溫度反彈。一般而言，該缺陷是凝汽器由于空間制約而普遍存在的一類原始缺陷；凝汽器設(shè)計(jì)存在缺陷，應(yīng)保證部分排汽能夠以直接的方式進(jìn)入到凝汽器底部的凝結(jié)水中，從而為凝結(jié)水提供一個(gè)加熱效果；凝汽器冷卻面原設(shè)計(jì)面積是31000 mm，后提高到33000 mm，使得凝汽器冷卻面積存在相對(duì)偏大的問(wèn)題，夏季工作時(shí)機(jī)組真空能夠得到有效保證，然而冬季工作時(shí)卻存在凝結(jié)水偏冷的問(wèn)題[4]。

3 處理措施

3.1 提高凝汽器真空

使得凝汽器具有理想的真空嚴(yán)密性（<0.1 kPa/min）。以凝汽器汽側(cè)漏點(diǎn)為目標(biāo)對(duì)象予以消除時(shí)，一般采用兩種方法，一種是在停機(jī)狀態(tài)通過(guò)高位灌水以實(shí)現(xiàn)對(duì)漏點(diǎn)的確認(rèn)，另一種是借助氦質(zhì)譜儀在線找漏。利用上述兩種方法找漏時(shí)，應(yīng)將檢查重點(diǎn)放在那些檢修過(guò)的部位、疏放水管和疏水?dāng)U容器連接處、凝汽器喉部伸縮節(jié)等。確定漏點(diǎn)之后，接下來(lái)最為關(guān)鍵的工作是做好檢修質(zhì)量的控制，有效消除漏點(diǎn)。

3.2 保證凝結(jié)水水側(cè)負(fù)壓區(qū)無(wú)漏點(diǎn)

水側(cè)漏點(diǎn)通常在如下三個(gè)區(qū)域：（1）凝汽器開(kāi)始到凝結(jié)水泵入口這一段區(qū)域。（2）凝結(jié)水泵機(jī)械密封部位。（3）負(fù)荷改變條件下，正負(fù)壓二者交變的區(qū)域。

結(jié)合凝結(jié)水泵機(jī)械密封的一般要求，為進(jìn)一步延長(zhǎng)機(jī)械密封的服役期限，有必要對(duì)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)予以相應(yīng)的優(yōu)化；原本采用閉式水冷卻這一機(jī)械密封方式，建議取消而采用更加先進(jìn)的密封方式，從而有效規(guī)避閉式水將外界空氣帶入凝結(jié)水的發(fā)生。

3.3 減少凝結(jié)水的過(guò)度冷

合理控制循環(huán)水泵運(yùn)行速度，在循環(huán)水的溫度相對(duì)偏低時(shí)，應(yīng)將循環(huán)水泵置于低速運(yùn)行狀態(tài)；對(duì)負(fù)責(zé)循環(huán)水回水控制的電動(dòng)閥門予以相應(yīng)優(yōu)化，從而合理減少循環(huán)水量，如以#3機(jī)循環(huán)水回水電動(dòng)閥門為目標(biāo)對(duì)象，予以優(yōu)化時(shí)，由原先的37%～38%左右優(yōu)化至后來(lái)的30%～32%左右，如此一來(lái)，3#機(jī)過(guò)冷度降低0.3 ℃，溶氧由原先的34 ug/L下降至后來(lái)的30 ug/L，由此可見(jiàn)，對(duì)循環(huán)水量進(jìn)行合理減少，一方面能夠降低過(guò)冷度；另一方面能夠降低凝結(jié)水溶氧量。

3.4 對(duì)設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行改造

針對(duì)凝汽器本身可能存在的設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行相應(yīng)改造，如確保機(jī)組排汽中的一部分將會(huì)以直接的方式進(jìn)入到熱井水面以及管束之間的區(qū)域，從而起到加強(qiáng)回?zé)岬哪康摹?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

600 MW機(jī)組日常運(yùn)行中，凝結(jié)水溶氧高屬于一種常見(jiàn)且影響較大的問(wèn)題，其原因可能是凝汽器汽側(cè)存在泄漏、凝汽器水側(cè)存在泄漏、凝結(jié)水存在過(guò)冷度過(guò)大問(wèn)題、凝汽器設(shè)計(jì)不合理等，所以，應(yīng)積極施以針對(duì)性的處理措施，包括高凝汽器真空、保證凝結(jié)水水側(cè)負(fù)壓區(qū)無(wú)漏點(diǎn)、減少凝結(jié)水的過(guò)度冷、對(duì)設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行改造等。只有如此，才能及時(shí)而有效地解決600 MW機(jī)組凝結(jié)水溶氧高的問(wèn)題，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳曉龍，張志剛.降低125MW機(jī)組凝結(jié)水溶氧實(shí)踐探索[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2013（5）：192-193.

[2] 鐘閣順.國(guó)產(chǎn)600MW抽汽凝汽式機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)治理[J].電力科學(xué)與工程，2013（2）：72-78.

[3] 鐘閣順.600MW抽汽式機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)原因分析及處理[J].河北電力技術(shù)，2013（3）：52-54.

[4] 王偉明，劉忠秋，王躍春.超臨界600MW機(jī)組凝結(jié)水溶氧高優(yōu)化探討[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2013（10）：54-56.endprint