凝泵變頻運行凝結水溶氧超標原因分析

摘?要：火力發電廠汽水系統中，凝結水溶氧超標嚴重影響設備、管道可靠運行，通過對系統、設備結構的分析，找出凝結水溶氧超標的原因，提高汽水品質合格率。

關鍵詞：凝結水溶氧;凝結水泵機械密封;變頻運行;閉式水;汽水品質

1?設備簡介

華電新鄉發電有限公司一期工程裝設2*660MW超臨界機組，每臺機組配備兩臺100%容量的沈陽水泵股份有限公司生產的立式﹑四級、筒袋式結構的10LDTNB-4PJX型凝結水泵，凝結水泵在正常運行中為變頻運行，除氧器上水調門全開，根據機組負荷變化由變頻器調整凝結水流量。凝結水泵軸封采用雙密封面的機械密封，機械密封水共兩路，一路采用閉式循環冷卻水，另一路采用凝結水泵出口電動門后的凝結水，凝結水泵正常運轉中采用凝結水密封，在凝結水泵啟動時采用閉式冷卻水密封，保證嚴密的軸向密封。凝結水泵軸承、機械密封冷卻水采用閉式循環水冷卻。凝汽器補水至凝汽器喉部進行真空除氧，以降低凝結水溶氧量，低加疏水逐級自流至凝汽器。

2?事件經過

新鄉公司兩臺機組投產后，在機組正常運行過程中，凝結水溶氧基本穩定在25μg/L左右。2014年9月2日?#2機組B凝結水泵定期切換后發現#2機組凝結水溶氧升高至60μg/L左右。將凝結水泵切換至A凝結水泵運行后，對B凝結水泵機械密封涂抹密封脂后，凝結水溶氧略有降低，但隨后凝結水溶氧持續緩慢升高。進行#2機組真空嚴密性試驗，真空下降值在133Pa/min。對凝結水泵入口管道的法蘭、濾網和測量壓力表、變送器管線進行排查、涂抹密封脂;對凝汽器熱水井水面以下的水位計法蘭、等進行檢查，涂抹密封脂，對凝汽器底部放水門進行水封;對軸加風機切換，調整軸加水位、調整軸封壓力，調整真空泵運行方式;對各低壓加熱器危急疏水門和軸加疏水門法蘭、門桿等處檢查、涂抹密封脂;凝結水溶氧仍緩慢升高，等至9月17日升高至85μg/L左右，最高升至100μg/L以上。18日聯系電科院檢查發現B凝結水泵機械密封處漏空氣，18日16：00對閉式水系統加聯氨，17：00后對B凝結水泵再次涂抹密封脂，19：00后#2機組凝結水溶氧降至20μg/L以下。19日10：00閉式水停止加聯氨后，凝結水溶氧逐漸升高至85μg/L左右。20日18：55機組負荷升至490MW，凝結水溶氧逐漸降至20μg/L以下，此時閉式水箱補水調門開度在20%左右;機組負荷降至330MW時，凝結水溶氧升又至85μg/L，此時閉式水箱補水調門開度在32%左右。21日10：15開啟凝結水再循環門調整凝結水流量發現，凝結水流量在1400t/h以上或凝結水泵頻率提高至40HZ以上時，閉式水箱補水調門開度降至20%左右，凝結水溶氧可穩定在20μg/L以下。

3?原因分析

凝結水泵上密封出現磨損時，比較容易判斷。一般情況下，當出現凝結水溶氧超標時，先對凝結水泵的機械密封位置涂抹密封脂，若凝結水溶氧降低，說明機械密封的上密封面出現磨損，磨損嚴重時機械密封處會有密封水流出。在對B凝結水泵的檢查、處理時，可以看出B凝結水泵機械密封的上密封面存在泄漏，泄漏量約使凝結水溶氧升高20μg/L左右。

而凝結水泵機械密封的下密封面出現問題時較少見，特別是對于變頻運行的凝結水泵。凝結水泵機械密封冷卻水由機械密封的一端分兩路進入機械密封內的冷卻函道，從另一端流出，冷卻水在凝結水泵機械密封內通過機械密封的下密封與凝結水泵的凝結水隔離。當下密封面出現磨損或機械密封靜環中的彈簧出現卡澀后，使機械密封的閉式循環冷卻水與凝結水出現竄流。而閉式冷卻水的閉式水箱通過呼吸孔與外面的大氣相通，閉式循環冷卻水系統沒有加聯氨進行除氧，長時間運行后，閉式循環冷卻水變為氧氣的飽和水。當變頻凝結水泵在低負荷運行時，出口流量和出口壓力降低，使閉式循環冷卻水壓力高于凝結水泵內的凝結水壓力，閉式循環冷卻水進入凝結水系統，由于閉式循環冷卻水為含氧氣的飽和水，使凝結水的含氧量升高，同時閉式水箱補水調門開度增大。在閉式循環冷卻水中加入聯氨后，閉式循環冷卻水中的氧氣與聯氨發生化學反應，使閉式循環冷卻水的氧消除，這是凝結水溶氧降低的主要原因。相反當機組負荷升高后，凝結水泵出口壓力和出口流量升高，使閉式循環冷卻水壓力低于循環水泵內的凝結水壓力，凝結水進入閉式循環冷卻水，使凝結水溶氧量降低，同時閉式水箱補水調門關小。在2008年#2機組凝結水泵改變頻前，因凝結水泵機械密封下密封面磨損造成閉式水箱水位持續升高，在閉式水箱補水調門全關的情況下，#2機組閉式水箱出現大量溢流。在當時情況下，只能稍開#1、#2機組閉式水回水聯絡門，使#2機組的閉式循環冷卻水進入#1機組閉式水系統中，來減少#2機組閉式水箱的溢流量。

4?處理措施

2014年10月15日#2機組調停備用期間對B凝結水泵機械密封檢查，發現機械密封上密封面存在磨損，進行更換。檢查閉式冷卻水至A凝結水泵機械密封水手動截止門嚴密無內漏。對A凝結水泵機械密封檢查，發現A凝結水泵機械密封下密封面間隙過大，對A凝結水泵機械密封進行更換。同時將凝結水至凝結水泵機械密封針型閥跟換手動截門，提高密封水通流量。10月25日#2機組啟動后，凝結水溶氧降至20μg/L以下。

5?結語

凝結水溶氧超標現象是電廠普遍存在的問題，同時由于液面以下的負壓系統面積較大，查找凝結水溶氧超標的原因是比較困難問題。在凝結水泵改為變頻運行以后，凝結水溶氧超標出現了新情況，對機械密封采用雙密封面的凝結水泵來講，在凝結水溶氧超標時，除了常規的檢查和運行調整以外，還要檢查凝結水溶氧的變化與閉式水箱補水調門開度的關系。以此來判斷凝結水泵機械密封是否出現問題。

作者簡介：張開宇（1983-），男，山東滕州人，長期從事電廠運行管理方面的工作。