淺析CEX在運行中氧含量超標的問題及解決方案

范剛　林尤旭

摘 要：CEX（凝結水抽取系統）在發電廠中是一個重要的主系統，該系統中水的氧含量對整個系統的安全穩定運行，處于舉足輕重的指標。本文從該系統的密閉性、補水的水質以及真空度等方面，去分析和驗證，并對可能影響的因素提出改造，盡可能的降低該系統中水的氧含量，從而提高系統的運行狀況，提高電廠的發電效率和運行壽命。

關鍵詞：氧含量 泄漏 流量

中圖分類號：X757 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0242-01

1 凝結水溶解氧高可能原因分析

1.1 真空系統泄漏

在進入冬季，凝汽器氧含量升高后的第一項應對措施就是懷疑凝汽器的真空系統有漏。如果凝汽器內汽空間的某個地方有漏則可能在相應的凝汽器熱井內有較大的含氧量。

由性能試驗科多次委托上海728院對整個真空系統相連的所有設備進行氦檢漏。雖然發現了是一些漏點，但是對漏點進行處理后，凝結水氧含量也基本沒有多大變化。另外要求機械隊將所有關于凝汽器真空系統相連的儀表管，閥門的盤根、法蘭接頭等處利用潤滑油脂進行涂抹密封。對凝汽器的氧含量依然是沒有效果。對小漏點進行處理后，熱井C1的氧含量有所下降，但熱井其它的部位氧含量沒有多大變化，凝結水的氧含量沒有下降。

如果凝汽器有較大的漏點存在，則不可能是機組經過了幾次大修后，機組都存在差不多的漏點，并且在夏季是影響很小只有在冬季的時候才體現出來。因此在利用一號機降功率期間進行了凝汽器真空系統的嚴密性試驗，試驗結果表明凝汽器真空的嚴密是優良。因此得出的結論是在二期凝汽器氧含量高的原因并不是有真空系統的不嚴密所造成的。

1.2 凝結水過冷的影響

2003年2月運行人員對CRF海水流量進行截流，降低循環水流量，發現凝結水泵出口溶解氧含量從60ppb降到30ppb左右，從這個現象看凝結水溶解氧含量升高與凝結水過冷有一定的關系。通過上述對比我們認為凝結水過冷對溶解氧有影響，但不是引起溶解氧高的主要原因。

1.3 補水對凝結水氧含量的影響

二期凝汽器的補水來自SER水箱，其溶解氧經常處于飽和狀態，而SER水箱其水溫夏天冬天變化很大，另外，溫度不但影響補水中氧含量，而且影響補水進入凝汽器后的除氧效果。夏天的補水溫度高，進入凝汽器后在擴散過程中，溫度很快達到其對應壓力下的飽和溫度，大部分溶解氧及時轉變成揮發性氣體被CVI系統除去。冬天SER水在10 ℃以下，在進入凝汽器擴散過程中沒有達到其飽和溫度，從而使攜帶的溶解氧進入熱阱水中引起凝結水氧含量高。

另外，短時間大流量補水對溶解氧有明顯影響，其原因為在大流量補水時的補水進入凝汽器的位置不同造成的。二期凝汽器的補水共有兩路，一路小流量補水進入凝汽器的汽空間，另一路大流量補水則直接進入凝汽器的熱井；凝汽器正常補水時只有小流量閥門開啟，補水進入汽空間通過真空除氣后對溶解氧影響很微小，而大流量補水時則補水直接進入凝汽器熱井，沒有經過真空除氣，因此氧含量上升較大。由于凝汽器的正常補水其大閥是不會開啟的，只有小閥在小開度進行補水，因此凝汽器的正常補水不是引起溶解氧高的主要因素

1.4 真空泵的運行狀態

凝汽器內是處于高真空狀態不可避免地有不凝結氣體進入，關鍵是漏入的氣體量及漏入后的氣體及時有效的利用真空泵進行排除。根據真空泵的工作原理，懷疑真空泵的工作性能有問題。利用紅外點溫計測量真空泵的泵體溫度和凝汽器斜頸、熱井等處的溫度并與秦山三期相應各處的溫度進行測量比較。發現二期的真空泵泵體的溫度與凝汽器內的溫度相當接近。是否由于真空泵的運行狀況影響凝結水氧含量。根據對真空泵工作水溫度調節的試驗，在2005年2月5日將2CVI301EX的冷卻水進行技術改造。將冷源由SRI改用SES冷凍水來進行冷卻（2CVI003LT顯示從30 ℃降至14 ℃），凝結水溶解氧從60PPb下降至30PPb。凝汽器內的真空也相應的提高了2 kPa，凝汽器排氣溫度也降低到30 ℃左右。

原因分析：水環室真空泵的抽氣效率是跟真空泵內的工作水的溫度是直接相關的。只有在真空泵內的真空比凝汽器內的真空高的情況下，凝汽器內的不凝結氣體才能從凝汽器內向真空泵方向流動，利用真空泵將不凝結氣體排出。真空泵內的真空是在于工作水溫度對應的飽和壓力。二期真空泵冷卻水是采用閉式冷卻水SRI，在冬季的溫度一般維持在27 ℃左右，通過SRI水冷卻后的真空泵工作水溫度一般是在29 ℃。真空泵內工作水的溫度大約在35 ℃左右。

因此真空泵內的真空為大約在35 ℃對應下飽和壓力。為何在真空泵的工作水溫度降低后，能導致整個凝汽器內的真空提高2 kPa？可能的原因為在凝汽器設計時偏保守，海水的循環水流量偏大。查閱我廠的凝汽器設計資料：在循環水溫為18.3 ℃時對應的冷卻水流量是11.04 m3/s，而我廠的循環水無論在夏季還是在冬季的流量都是15 m3/s左右，冬季的循環水溫在7 ℃左右，因此我廠的循環水流量在冬季是過多的，這是造成汽機乏汽過度冷凝并由于真空泵內真空的限制使凝汽器內的真空維持在較低的水平，導致不凝結氣體的分壓過高，是凝結水溶解氧高的形成原因。

2 結論

二期凝結水氧含量高的原因是在冬季由于凝汽器循環水的設計流量大于實際需求值，在循環水流量沒有變化的情況下凝汽器內乏汽被大量冷凝后形成的真空高于真空泵內形成的真空，導致凝汽器內的不凝結氣體無法流向真空泵。只有在不凝結氣體的逐漸積累到較高水平后凝汽器內的壓力大于真空泵內壓力后，才能通過真空泵排向大氣。即冬季的凝汽器內的不凝結氣體的分壓較大無法排出，而引起氧含量的偏高。

3 解決方法

解決該問題的方案就是如何在冬季降低循環水的流量。

在目前運行的1/2號機組上在冬季進行降低循環水流量的方法較少，而且風險也相當大。方案一：可以對循環水泵的出口閥門進行改造。將油壓蝶閥改造成能夠調節流量的調節閥；方案二：在冬季運行一臺循環水泵。這就要進行技術改造，改變循環水泵的控制方式，使其能夠滿足一用一備的功能。但是由于海水的泥沙量太大，為防止循環水泵的入口鼓型濾網流道淤積，需要定期進行泵的切換運行。還可以通過改進循環水系統的設計。將循環水泵由2×50%改為5×25%，將循環水泵的高低速切換取消改為定速泵。在夏季運行四臺循環水泵，一臺泵進行備用。冬季的時候運行2～3循環水泵，用于降低循環水流量。

參考文獻

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