凝結水溶氧超標危害與分析

馬曉娜

摘 要：凝結水溶氧是發電廠化學監督的重要指標之一，該指標長期超標將對設備安全性和系統經濟性造成嚴重危害，如降低回熱設備的換熱效率，縮短設備的壽命，影響機組真空，使機組不能安全穩定的運行。該文針對我國各電廠生產運行中經常出現的凝結水溶解氧超標問題，從整個汽水系統著手，包括在線監測裝置、補水系統、凝汽器系統及機組其他相關組成部分，對導致凝結水溶氧超標的原因及其可能造成的危害、對應的治理措施進行匯總，以期為發電廠凝結水溶解氧治理提供借鑒意義。

關鍵詞：凝結水 溶解氧 危害治理

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0139-03

Abstract：Condensed water dissolved oxygen is one of the important indicators of the condensate water quality， The indexs long-term excessive will cause serious harm to equipment safety and economy system， such as reductionthermal efficiency of heat recovery equipment，shorten the service life of equipment，affecting the vacuum unit， not safe and stable operation of generating unit. In this paper，aim at the excessive question of the condensate dissolved oxygenoccurs in China power plant production begin from the whole system，including on-line monitoring device， filling water system， condenser system and other related units part，summarizingthe cause of excessive water dissolved oxygen and may cause harm，as well as the corresponding measures， so as to provide reference for powerplant water dissolved oxygen treatment.

Key Words：Condensed water；Dissolved Oxygen；Damage；Treatment

凝結水溶氧超標一直是威脅凝器式機組運行的重要化學指標，各電廠針對這一現象均做出相應的查漏及技改工作，但這些研究及工作多數側重于對凝器汽進行技改及查漏，未從整個汽水系統考慮，該文則由補水系統入手，著眼于整個汽水系統，包括在線監測裝置，查找凝結水溶氧超標的主要原因，相信經過系統的調整和改進，凝結水溶解氧量定會降到規定水平。該文以某沿海電廠300MW凝器式發電機組的腐蝕及汽水系統為例，講述凝結水溶解氧超標的危害及漏點的系統查找方法。

1 凝結水溶氧高的危害

凝結水溶氧高的危害主要表現對整個汽水循環系統造成腐蝕，降低回熱設備的換熱效率，縮短設備的壽命，影響機組真空，使機組不能安全穩定的運行。凝結水溶氧長期超標會影響到低壓加熱器的換熱效果，降低凝結水溫度及機組的經濟特性，或者導致整個汽水凝結系統管道的腐蝕，嚴重時甚至會使低壓加熱器銅管泄漏，降低低壓加熱器的投入率和設備的使用壽命；凝結水溶氧過大還會造成給水溶氧的不合格，給水溶氧不合格會對整個給水系統、鍋爐汽水系統及汽輪機本體造成腐蝕，降低設備的使用壽命。

2 凝結水超標的原因

凝結水溶氧偏高的原因歸結于空氣的進入，外界空氣漏入汽水系統后，因汽水循環最終會留在系統中或進入凝汽器，伴隨空氣的進入，凝汽器中空氣分子的分壓力增大，空氣在水中的溶解度增大，凝結水中溶解氧量增加，漏入的空氣越多，凝結水溶解氧量越大。因此，防止凝結水溶氧偏高的措施主要為保證汽水系經凝補水箱打入熱水井，結合凝汽器凝結水、疏水，通過高速混床、低壓加熱器、統的嚴密性。圖1為該電廠的水汽循環系統，因海水淡化的熱源部分由電廠抽氣供給處理，機組來水為海淡來水及冷凝水，水質經混床處理后進入除鹽水箱，除氧器、高壓加熱器后進入鍋爐及汽輪機，結合該系統圖及凝汽補水方式，總結出凝結水溶氧偏高的因素主要有以下幾個方面。

2.1 在線監測系統異常

凝結水取樣點至溶氧儀表距離較長，經過減溫架及恒溫裝置的過程中，可能發生漏點，儀表在線維護不到位，均可能導致凝結水溶解氧指標超標，應通過對取樣裝置的檢查、表計的定期校驗、凝結水其他部位取樣人工化驗分析對比等措施排除檢驗異常，以正常反應凝結水溶氧水平。

2.2 除鹽水箱密封不嚴

目前各火力發電廠補水系統一般為除鹽水箱補水，除鹽水箱密封不嚴或箱頂無浮井，易漏入空氣，凝汽器的補水在制備過程中只進行了化學處理，沒有進行深度除氧，并且與大氣進行了充分的接觸，補水的溶氧幾乎達到了飽和狀態，補水量越大，帶入凝汽器氧量越多。

2.3 疏水含氧量高

大部分疏水進入凝汽器，疏水中夾帶著空氣和溶解氧，對于閉式不接觸大氣的疏水，溶解的氧相對較少，而對于接觸大氣的疏水受溫度的影響較大，溫度低的疏水其溶解的氧較多，溫度高溶解的氧較少，應盡量減少疏水與大氣之間的接觸，及時消除因汽泵、機封密封不嚴造成的影響，保持汽水系統的嚴密性。

2.4 補水方式問題

改直接補水為噴淋補水，采用凝汽器噴淋補水的方式，除鹽水在進入凝汽器后以散霧狀噴入，此方法有利于除鹽水中的氧氣直接從水中分離出來，連帶凝汽器內其他不凝結氣體一起被真空泵抽走排到大氣中。

此外由于除鹽水箱放置在室外，除鹽水溫度基本上為環境溫度，低于凝結水箱中的凝結水溫度，大量的低溫除鹽水在沒有經過任何加熱的情況下直接補入凝結水箱，其中溶解的大量空氣根本不可能析出，從而造成凝結水溶氧超標。

2.5 凝汽器真空度不夠

凝汽器內空氣等不凝結[1]氣體的進入是不可避免的，應盡最大努力減少空氣的進入，及時地排放不凝結氣體，可防止氧氣重新溶解于凝結水中。所以真空泵效率[2]的高低直接影響凝結水的含氧量，在不凝結氣體總量一定的情況下，抽出的氣體量多，重新溶解于凝結水中的氧量少，反之亦然。

2.6 凝汽器存在漏點

凝汽器真空負壓系統問題。機組真空泄漏率[2]嚴重不合格 ，尤其是凝汽器汽側存在泄漏點（如：凝汽器汽側人孔蓋、凝汽器焊口、放空氣門等）影響真空泄漏，直接導致凝結水溶解氧超標；

2.7 冷卻水溫度過低，凝結水過冷度大

凝結水過冷度的存在會威脅機組運行的安全性和可靠性。凝結水溫度過低，即凝結水水面上的蒸汽分壓力的降低，氣體分壓力的增高，使得溶解于水中的氣體含量增加，因為溶于凝結水的氣體量和熱井水面上氣體的分壓力成正比。因此若凝結水出現過冷度， 則其含氧量必然增加。

2.8 凝結水系統輔助設備問題

凝結水泵入口閥門盤根不嚴、水封門水封破壞、凝結水泵入口濾網放水門內漏、凝結水泵盤根不嚴、疏水泵盤根不嚴、各路疏水門門桿盤根不嚴、負壓區管道法蘭不嚴等，都會因真空而吸入空氣，直接污染凝結水，使其溶解氧量超標。

2.9 汽封系統對凝結水的影響

汽輪機正常運行時，汽封應為微正壓，如果調整不當，使汽封處于負壓狀態，必然會吸入空氣，使軸封冷卻器疏水溶氧。

2.10 軸封冷卻器

疏水系統多級水封筒對凝結水[3]的影響。機組運行中，由于負荷、真空等工況發生改變，多級水封筒內的水柱被破壞，液位高度不夠，此時又不能及時向其內部注水的話，凝汽器真空就會把多級水封筒內部的疏水拉空，水封筒失去了密封作用 ，凝汽器自然就會拉空氣進去，不僅掉真空，還增大了凝結水的溶氧量。

2.11 凝汽器熱井水位對凝結水的影響

凝汽器熱水井水位過高、過低都會增加凝結水的溶氧[3]量。這是因為當水位過低時，凝結水在熱水井中容易產生渦流而夾帶氣體，從而影響溶氧量；當水位過高時，凝結水可能淹沒凝汽器換熱管，使凝結水過冷度增加，從而影響溶氧量。

3 凝結水溶氧偏高的解決措施

3.1 嚴密監視，及時處理

嚴密監視凝結水溶氧指標，發現超標現象及時上報及時處理，從人員關注方面盡量減少凝結水溶氧超標時長，同時保證凝結水取樣系統的穩定，保證凝結水溶解氧指標的測量準確性。

3.2 技改跟進，合理改造

做好技術改進工作，保證補水及整個汽水系統的密封性，如給除鹽水箱和凝補水箱加裝浮頂，改進除氧器設計，改造軸端加熱器疏水和汽動給水泵密封水回水裝置，減小凝結水泵浮動環處漏入的空氣，從技術層面解決可能造成凝結水溶氧超標的原因，控制凝結水的過冷度和凝汽器真空，降低真空系統空氣泄漏量[4]。

3.3 有效查漏，快速消缺

做好查漏及設備消缺工作，結合機組特點，根據凝結水溶氧[5]指標的變化，進行有針對性查漏，提高查找的正確率，減小工作量及查漏時長；根據不同的泄漏點采取不同的措施，及時消除因設備缺陷對凝結水溶氧造成的影響。

3.4 靈活多變，跟蹤調整

靈活處理緊急事故，正常運行中可以采取臨時的急救辦法增開一臺真空泵，增大抽空氣量。嚴格按規程規定定期執行機組嚴密性試驗，跟蹤真空系統的泄漏情況，確定何時需要進行灌水查漏及采取措施。

4 結語

分析解決機組凝結水溶氧超標問題要找準關鍵點、從多方面進行著手。凝汽器是凝汽式汽輪機的重要輔助設備，是機組凝結水的形成地和出發地，也是解決凝結水溶解氧超標的關鍵點。凝結水溶解氧超標，必須圍繞凝汽器這一中心區域和相關系統進行檢查梳理，按照可能造成凝結水溶解氧超標的原因逐步分析，做好凝結水溶解氧超標的密切監視、有效查找、技改跟進工作。

參考文獻

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