空冷機組凝結水溶氧超標的原因分析及控制措施

徐小勇　徐鴻禮

（1.神華寧夏國華寧東發電有限公司，寧夏　靈武　750408；2.遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧　錦州　121000）

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空冷機組凝結水溶氧超標的原因分析及控制措施

徐小勇1徐鴻禮2

（1.神華寧夏國華寧東發電有限公司，寧夏靈武750408；2.遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧錦州121000）

摘要：寧東電廠#2機組自投產以來，凝結水溶氧經常性的超標，尤其是在負荷工況大幅度的波動及冬季工況下時，會發生凝結水溶氧超標，而凝結水溶氧長期超標運行既不經濟也不安全，降低了回熱設備的換熱效率，縮短了設備的壽命降低了機組運行的可靠性，影響機組的真空，一方面會影響機組的經濟性，嚴重時將降低機組的出力，另一方面，也使得抽汽系統的負荷增加，增加了廠用電量或廠用汽量。

關鍵詞：凝結水溶氧；真空；過冷度

1 國華寧東公司直接空冷機組系統介紹

寧夏國華寧東發電公司兩臺機組采用上海汽輪機有限公司設計制造的亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷凝汽式汽輪機，直接空冷系統亦稱為ACC（Air Cooled Condencer）系統，它是指汽輪機的排汽引入室外空冷排汽裝置內直接用空氣來將排汽凝結。其工藝流程為汽輪機排汽通過大直徑的排汽管道引至室外的空冷排汽裝置內，布置在空冷排汽裝置下方的軸流冷卻風機驅動空氣流過冷卻器外表面，將排汽冷凝為凝結水，兩臺機組凝結水系統設計相同，凝結水由凝結水泵經軸封加熱器、四、五、六低壓加熱器送至除氧器，機組補水由化學除鹽水補至排汽裝置。兩臺機組投產后，凝結水溶氧一直不穩定，經常超標，尤其是#2機自正式運行以來，凝結水溶氧經常超標，超標值在100ug/L～170ug/L，多數都發生在晚上19時～早上10時左右，在機組負荷波動較大時會出現凝結水溶氧超標現象。

2 凝結水溶氧超標的因素

對機組背壓、排氣溫度、凝結水溫度與飽和溫度進行比較，雖然整體上沒有出現過冷現象，但是在冬季工況下，依然存在個別列抽氣、凝結水回水過冷現象，造成凝結水溶氧超標。

凝結水溶氧超標其主要原因有以下幾個方面：（1）晚上19時到早上8時由于環境溫度的變化大，機組背壓相對較低，空冷凝汽器凝結水過冷度大過冷度即凝汽器凝結水溫度與汽輪機排汽壓力下所對應飽和溫度的差值。根據熱力除氧原理的傳熱條件，凝結水溫度越接近于排汽壓力對應的飽和溫度，凝結水溶氧的值越小，即過冷度越小，機組凝結水的含氧量越小。在濕冷機組中一般凝結水的過冷度控制在1℃以內，而且濕冷機組的過冷度也比較容易控制。但空冷機組的過冷度就比較難控制，空冷機組的過冷度由于受天氣影響，一天變化的范圍也比較大，特別是在冬季，空冷機組凝結水的過冷度比較大而且不容易控制，一般都在3℃以上，相對應的溶氧值也比較高，而現在這個季節，雖然凝結水過冷度能控制在3℃以內，但是在一定程度上相對的較高，對凝結水溶氧也有一定的影響。（2）自#2機組正常運行以來，機組真空嚴密性一直比較差，機組真空嚴密性對凝結水溶氧影響，機組真空嚴密性好也就是負壓區漏點少，負壓區進入的空氣少則凝結水溶氧小，因為凝結水氧氣的來源主要是外界漏進凝汽器的空氣中的氧氣，將凝汽器的漏點消除，凝結水的溶氧值就會下降到合格范圍。（3）空冷島回水集箱與機組凝結水溶氧的關系，降低凝結水溶氧一個是降低凝結水的過冷度，一個是提高機組的真空嚴密性，再有就是增加凝汽器水箱的除氧效果，空冷島回水旁路門由于空冷回水不暢，回水旁路門始終在開啟位，使空冷回水未經除氧直接回到凝結水箱，也至使凝結水溶氧超標，空冷回水除氧頭故障工作不正?；蛑躅^堵塞都會影響到空冷回水除氧效果，必然會影響凝結水的溶氧。（4）凝結水補充水對凝結水溶氧的影響凝結水補充水的含氧量非常大，達到7mg/L，是合格凝結水溶氧的233倍，在機組負荷出現大幅度波動時尤其時在加負荷過程中，大量的補入除鹽水，也會造成凝結水溶氧的超標。（5）#2機組真空泵溢流裝置系統的投運，由于投入試運期間，系統運行不正常致使空氣漏入造成凝結水溶氧超標。（6）凝泵密封水壓力低或密封不良也會造成凝水溶氧超標。（7）定冷水中間水箱溢流裝置浮球故障密封不嚴造成凝水溶氧超標。（8）真空泵出力不足或備用真空泵入口氣動閥不嚴密漏氣造成凝水溶氧超標。（9）汽輪機低壓軸封壓力低致使空氣漏入造成凝水溶氧超標。

3 凝結水溶氧超標的控制措施

凝結水溶氧是一個綜合問題，通過上面的分析我們看到，解決凝結水溶氧問題必須根據可能發生的原因逐個查找，逐個處理：（1）冬季工況及時投入空冷系統防凍保護、提高機組背壓、控制空冷島凝結水的過冷度。（2）關閉空冷島回水旁路門，以及利用檢修機會及時清理空冷島回水除氧頭，提高凝結水箱的除氧效果。（3）做好真空系統查漏工作，對真空系統的一些邊緣死角進行排查消漏，提高機組真空嚴密性。（4）使用合格除鹽水，補水時要均勻避免大幅度的操作，同時補水時觀察對凝結水溶氧的影響。（5）根據負荷變化，及時調整軸封壓力，低壓軸封處應不發生吸冒現象，使其工作正常。（6）檢查定冷水中水箱以及真空泵溢流裝置系統是否工作正常如有異常及時處理。（7）檢查凝結水泵密封水壓力是否正常、密封是否良好否則應及時調整。（8）檢查真空泵是否運行正常，必要時啟動備用真空泵或切換真空泵運行。（9）檢查高低加各疏水管路的放水門是否關閉嚴密（曾經出現過低加危急疏水調閥后放水手動門不嚴造成凝結水溶氧超標）。（10）及時核對校定溶氧表計，確保表計正確。

結語

經運行部及安全技術部共同努力，運行參數分析及多方調研后，判斷凝結水溶氧超標主要原因為凝結水過冷度偏大、排汽裝置補水不均勻、空冷島回水除氧效果差、真空系統嚴密性差，根據原因，寧東公司從運行上及時調整機組運行方式降低凝結水過冷度，調整排汽裝置均勻補水，組織大量的人力進行真空系統查漏工作，利用機組檢修機會，對空冷回水除氧頭進行清理等措施，使機組凝結水溶氧降至55ug/L～70ug/L已符合機組設計要求，從而提高兩臺機組的安全性和經濟性，保證我廠兩臺機組長周期安全穩定運行。

參考文獻

[1]丁爾謀.發電廠空冷技術[M].北京：水利電力出版社.

[2]謝濱，雷平和.大型直接空冷電站的設計和運行情況[J].電力設備，2006.

中圖分類號：TM621

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