200MW机组凝结水溶氧超标的原因分析及解决办法

(整期优先)网络出版时间:2011-12-22
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200MW机组凝结水溶氧超标的原因分析及解决办法

王俊王生

王俊王生(1、华北电力大学,河北保定071003;2、大唐国际下花园发电厂,河北张家口075300)

【摘要】本文针对下花园发电厂200MW机组凝结水溶解氧在运行中出现超标问题,根据多方面调整试验,分析论证了溶氧超标的原因,并提出了解决办法,运行中采用调整低位水箱水位、调整低位水箱回水温度等办法,将凝结水溶氧数值控制在30μg/L以内,收到了良好的效果,保证了机组的安全经济运行。

【关键词】凝结水,溶氧,低位水箱

1前言

火电厂机组凝结水溶氧是影响机组安全经济运行的主要指标之一。凝结水溶氧大幅度超标或者长期不合格,会加速凝结水管道设备腐蚀及炉前热力系统铁垢的产生,凝结水溶氧严重超标时,还会导致除氧器后给水溶氧超标,影响锅炉受热面的传热效率,加速锅炉管道设备腐蚀结垢乃至发生爆管等事故,严重威胁机组的安全、经济运行。因此必须高度重视并解决溶氧超标的问题。

2下花园电厂设备及凝结水溶氧情况简介

下花园电厂200MW机组系东方汽轮机厂生产的超高压三缸三排汽凝汽式汽轮机,1988年投产。机组配有低位疏水箱,用以回收疏水、给水泵密封水及给水管道放水等,回水可以回收至凝汽器也可以通过疏水泵打入除氧器。考虑机组运行经济性,正常运行中,回水均回收至凝汽器,通过设定低位水箱水位,将低位水箱至凝汽器调整门投入自动。

20010年5月,机组小修完工后启动,凝结水溶氧开始出现超标现象,数值在35?g/L至80?g/L之间变化,威胁机组安全经济运行。

3凝结水溶氧超标的原因分析

3.1凝汽器真空严密性的影响

凝汽器在运行中,如果真空系统不严密,空气会漏入凝汽器,使凝汽器内存在蒸汽和空气的混合物,导致空气分压力增加。由于空气的溶解度与空气的分压力成正比,因此造成更多的空气溶解水水中,进而使凝结水溶氧量增加。

下花园电厂200MW机组经过真空系统查漏治理,真空严密性已经达到了合格标准,每月定期真空严密性试验数值270Pa/min左右,属于合格范围,因此可以排除真空系统不严密对凝结水溶解氧的影响。

3.2凝结水过冷却度的影响

凝结水冷却度增加,凝结水溶氧就会增加,下花园电厂200MW机组正常运行中,凝汽器水位控制自动投入良好,过冷却度小于0.5℃,因此可以排除过冷却度对凝结水溶氧的影响。

3.3凝汽器负压系统对凝结水溶氧的影响

凝结水系统从凝汽器至凝结水泵区域,工作在负压区域,是凝结水溶氧发生的主要区域。该地区的阀门、管道焊口等部位的泄漏,均会使氧气溶于水中,造成凝汽器溶氧超标。

针对以上重点区域,运行中我们采取了用涂抹黄油的措施,凝结水溶氧有所下降,但变化不大。

3.4低位水箱的影响

3.4.1低位水箱水位对凝结水溶氧的影响

发现凝结水溶氧超标问题之后,专业人员通过细心观察发现调整低位水箱水位时,凝结水溶氧有明显变化,尤其是在水位设定值较高,水箱溢水量增大时,溶氧下降明显,最低下降至19μg/L。

由于低位水箱的水是直接排入凝汽器热水井中的,所以判断为低位水箱溶氧不合格,导致凝结水溶氧超标。当水箱溢水时,从水箱进入凝汽器热水井的含氧高的水量减少,凝结水的溶氧是下降的;相反,低位水箱不溢水时,则从低位水箱进入凝汽器的水量增大,溶氧开始增大并出现超标。

为了保证凝结水溶氧合格率,我们在运行中通过调整低位水箱水位溢流来降低溶氧,但是造成大量除盐水浪费,机组补水量增加。

3.4.2低位水箱回水温度对凝结水溶氧的影响

2010年11月26日,#3机组停备启动以后,发现凝结水溶氧值显著减小,最低小于10μg/L。

通过多方面查找原因,发现电动给水泵暖泵水较停机前开度增大,将暖泵门关小后,凝结水溶氧逐渐增大。

之后又进行试验,当再次开大电动给水泵至低位水箱的暖泵门之后,凝结水溶氧开始下降。

分析原因为:由于低位水箱的回水管均由水箱上部接入,给水泵暖泵回水在进入低位水箱时变成100℃左右的饱和水和水蒸汽的混合物,当暖泵水量增大时,使水箱上部水位表面形成一层水蒸汽,阻止了水箱上部氧气溶解于水中,使低位水箱中的溶解的氧气减少,进而影响凝结水溶氧降低。

由于2010年机组5月份小修中,为了降低补水率,新回收了甲、乙密封水泵的密封水、中央空调回水等至低位水箱,并且消除了高压加热器管路放水门等内漏缺陷,低位水箱的回水温度较小修前明显降低,使得低位水箱溶解氧气能力增大,因此凝结水溶氧在小修开机以后出现超标现象。

4消除凝结水溶氧超标采取的措施

4.1调整低位水箱水位

如前所述,凝结水溶氧数值与低位水箱水位有很大关系,通过试验,当低位水箱水位设定值低于1335mm时,凝结水溶氧数值开始增加,水位越低,凝结水溶氧越大。分析原因为当低位水箱水位维持较低时,水箱上部的空间增大,即上部空间中的空气量增加,溶解于水中的氧气量增加。

所以正常运行中将低位水箱水位设定在1335mm,即保证低位水箱不溢水,又尽量减少低位水箱的上部空间。

4.2封堵上部空气管道

为了减少低位水箱与空气接触,由检修人员对低位疏水箱上部空气管道进行封堵处理,但对溶氧没有明显影响。

4.3调整低位水箱回水温度

在采取了上述措施之后,通过调整备用电动给水泵的暖泵水至低位水箱的回水门开度,收到了立竿见影的效果,凝结水溶氧值被控制在30μg/L以内。

5实施效果及结论

通过对200MW机组凝结水溶氧超标查找分析原因,运行中采用调整低位水箱水位、调整低位水箱回水温度等办法降低凝结水溶氧,将凝结水溶氧数值控制在30μg/L以内,收到了良好的效果,保证了机组的安全运行,同时避免了除盐水的浪费,降低了补水率,提高了机组运行的经济性,值得同类型电厂借鉴。

参考文献

【1】国产200MW机组凝结水溶氧超标的原因分析,华北电力技术,1998。

【2】300MW机组凝结水溶解氧超标原因及处理,电站辅机,2008。

作者简介:

王俊,女,工程师,东北电力大学电气工程学院2000级毕业生,学士学位,现从事电厂汽轮机运行管理工作。

王生,男,工程师,东北电力大学电气工程学院2000级毕业生,学士学位,现从事电厂继电保护管理工作。