直冷機組凝結(jié)水溶氧及解決措施

摘要：發(fā)電廠中對直冷機組的應用逐漸呈現(xiàn)出規(guī)模化，對其使用能夠最大化地對水資源加以利用，而凝結(jié)水溶氧問題是直冷機組得以安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的重要基礎(chǔ)。文章就直冷機組凝結(jié)水溶氧運行中的問題進行了分析，并結(jié)合實際探索了相應的解決措施，希望通過此次的理論研究能夠?qū)嶋H工作起到一定指導作用。

關(guān)鍵詞：直冷機組；凝結(jié)水；溶氧問題；發(fā)電廠；水資源利用 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK264 文章編號：1009-2374（2015）14-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.036

1 直冷機組凝結(jié)水溶氧問題成因及影響分析

1.1 直冷機組凝結(jié)水溶氧問題成因分析

造成直冷機組凝結(jié)水溶氧超標的因素是多方面的，在凝結(jié)水補充水溶氧量的影響方面，首先是設(shè)備除鹽補充水的制備過程中，大氣和補充水兩者的親密接觸度達到飽和。通過氧氣亨利系數(shù)和在大氣分壓基礎(chǔ)上能夠進行詳細的計算，在20℃的水中，溶解氧的濃度是8900微克每升，這一結(jié)果與合理的凝結(jié)水溶氧量300倍相接近，倘若是補水量為1%，那么凝結(jié)水補水流量約為4.5t/h，從這一方面來看，凝結(jié)水補充水對其溶氧量有著很大影響。

其次是相關(guān)的設(shè)備以及管道附件的問題，從而使得有大量的氣體進入，直冷系統(tǒng)主要是通過空氣進行直接冷卻汽輪機排氣的，那么在空冷凝器的設(shè)計上就有著充足的冷卻面積，在真空的系統(tǒng)上相對較為龐大，而在管束的結(jié)構(gòu)上也相對比較復雜，所以在具體的加工過程中就會出現(xiàn)一些漏洞，而在漏氣的部分是和濕冷機組相近的，這樣由于氣體的進入就會造成溶氧量偏高的情況

發(fā)生。

最后是除鹽水在沒有經(jīng)過加熱的情況下直接補入到凝結(jié)水箱當中，這樣一來所溶解的大量空氣就不會被析出。這也是造成凝結(jié)水溶氧量偏大的一個重要原因，在濕冷機組除鹽水補水管方面，通常是接到凝汽器的喉部，同時呈現(xiàn)出霧狀進行噴出，然后再通過汽輪機排氣把除鹽水加熱到與之相應的凝汽器真空下的飽和溫度，這樣使得不可凝氣體從除鹽水當中析出，同時被真空抽吸裝置抽走。

1.2 直冷機組凝結(jié)水溶氧問題負面影響分析

直冷機組凝結(jié)水溶氧量超量會對機組的運行帶來很大的負面影響，首先會對回熱設(shè)備的換熱效率大大的降低，主要是在汽輪機的回熱系統(tǒng)當中，所采取的是表面式換熱器設(shè)備，但在遭受到電腐蝕之后的產(chǎn)物會依附在傳熱的表面，這樣就會在其表面形成一個松散的附著層。與此同時倘若是凝結(jié)水當中的含氧量超標的話，就會在傳熱的表面形成薄膜，這樣就會對傳熱的系數(shù)造成影響，從而隔斷了正常傳熱的效率。

其次對機組設(shè)備的使用壽命也大大縮短，在含氧量過高的情況下，凝結(jié)水就會在熱系統(tǒng)設(shè)備和附屬管道作用下，對除氧器前的低壓加熱器以及之后的高壓加熱器設(shè)備造成嚴重的腐蝕，其原理就是氧和金屬能夠形成原電池從而在電化學的反應下帶來腐蝕問題，這樣就對設(shè)備的使用壽命造成了影響。

最后就是對機組真空會降低，由于大量的空氣進入到排氣裝置當中，這樣就會使得排氣裝置的真空程度大大降低，不僅在機組的經(jīng)濟性方面得不到有效的保障，同時也會使得真空泵負荷大大增加，故此發(fā)電廠的用電量也會隨之而增加。除了以上的負面影響之外，還有就是由于鍋爐給水鐵含量的偏高，會造成鍋爐受熱面結(jié)垢，對鍋爐的安全運行有著一定影響，從而影響了汽輪機的運行效率。

2 直冷機組凝結(jié)水溶氧超標的除氧原理及對策

2.1 直冷機組凝結(jié)水溶氧量超標的除氧原理分析

對直冷機組凝結(jié)水溶氧量超標進行除氧措施的實施要能夠遵循亨利定律，也就是pi=Kimi，其中的Ki為常數(shù)，而pi是i種氣體平衡壓力，Ki和溫度以及溶劑等本性有著重要關(guān)聯(lián)，而mi則是溶質(zhì)i的質(zhì)量摩爾濃度。這一定律適用于稀溶液當中發(fā)揮溶質(zhì)，其中的分壓愈低，那么氣體的溶解度就會愈小，也就比較容易揮發(fā)。由于溫度的不同，所以亨利系數(shù)也會出現(xiàn)不同的結(jié)果。在這一背景下，如果是想讓凝結(jié)水溶氧降低，就要創(chuàng)造出較低的排氣壓力，也就是真空的質(zhì)量要能夠得到保障，在凝結(jié)水的溫度方面要達到和壓力相對應的飽和溫度，在汽水間要有充分接觸面積及時間，對析出的氧氣要進行及時排除。

2.2 直冷機組凝結(jié)水溶氧量超標的解決措施探究

解決直冷機組的凝結(jié)水溶氧量超標問題要能夠從多方面進行著手，首先要使機組的真空嚴密性得到有效提高，機組真空嚴密性和凝結(jié)水溶氧量有著緊密聯(lián)系，倘若發(fā)生機組凝結(jié)水溶氧量超標問題，首先要對真空的嚴密性進行考慮，要將真空的嚴密性達到標準的程度。在機組安裝過程中，要能夠?qū)λ幸约罢婵肇搲合到y(tǒng)相連閥門進行檢查，要將真空系統(tǒng)當中的漏點進行消除。針對空冷系統(tǒng)抽空流程要能夠詳細的檢查，同時還要對整個機組排污以及疏水等可能帶來損失的工質(zhì)閥門加以檢修，對內(nèi)漏的問題進行消除，還要能夠保持熱井的正常水位，對溶氧在線監(jiān)測的系統(tǒng)運行安全得到保障。

其次要將除氧的效果得到大力提升，盡量做到凝水箱當中的凝結(jié)水要全部從下部噴頭排除，也可增加噴頭的數(shù)量來對容量進行提高。通過采取凝結(jié)水聚集器鼓泡除氧裝置進行除氧，采用小汽輪拖動給水泵然后將部分排氣從鼓泡蒸汽進口加以引入，然后在通過鼓泡蒸汽管的小孔射出，還可采取內(nèi)置式的除氧器進行除氧，凝結(jié)水從恒速噴嘴進入排氣裝置空間，部分的排氣引入蒸汽排管，部分的排氣送入排氣裝置，這樣經(jīng)過一系列的程序就能夠達到對凝結(jié)水深度除氧的目的。

再次可以通過對補充水補入點的改變進行降低氧氣的含量，在這一措施的實施過程中可以將補充水直接引入到空冷島，在進入到蒸汽分配管之后，會呈霧狀進行噴出，補水管在進入到汽輪機的排氣總管之后，布置在排氣總管中心，沿著汽輪機排氣總管軸線均勻的分布，就能夠使不可凝氣體從除鹽水當中析出并被真空抽吸裝置抽走。

最后將排汽裝置內(nèi)部的一定范圍設(shè)為回熱空間，凝結(jié)水回水以及系統(tǒng)補水通過水膜噴嘴噴出之后形成很薄水膜，然后凝結(jié)水和系統(tǒng)補水被噴出后，溶氧量的80%～90%都已脫離出。另外凝結(jié)水回水的系統(tǒng)補水噴出后流經(jīng)擾流板和引入汽輪機低壓缸排氣進一步加熱除氧，對這一過程中的過冷度加以消除。由于過冷度較大，這就說明冷風機的風量相對較大，風機的轉(zhuǎn)速相對較高，故此在節(jié)能上就存在著不理想的效果，所以要在空冷島風機轉(zhuǎn)速調(diào)整上通過過冷度和真空值的結(jié)合進行綜合性自動調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語

總而言之，針對直冷機組的凝結(jié)水溶氧量超標的問題要結(jié)合實際情況進行分析，由于超標的因素是多方面的，故此在實際的解決上也要針對性地對待。從預防的角度來看，要在對機組的安裝前認真檢查設(shè)備的合格率，這樣能夠有效防止后面問題發(fā)生的嚴重性，這也是控制溶氧量過大的一個重要基礎(chǔ)。

參考文獻

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作者簡介：牟啟濤（1985-），男，山東濟寧人，陜西德源府谷能源有限公司運行部值班員，研究方向：熱能與動力

工程。

（責任編輯：秦遜玉）