发电厂 2.机组自投运以来,冷凝水溶解氧经常超标,特别是在负荷工况和冬季工况波动较大的情况下,冷凝水溶解氧会超标,冷凝水溶氧长期运行既不经济也不安全,降低了换热设备的换热效率, 缩短了设备的寿命,降低了机组运行的可靠性,影响了机组的真空度,一方面会影响机组的经济性,严重时会降低机组的产量,另一方面也增加了抽气系统的负荷并增加工厂的电力消耗或蒸汽消耗。
机组采用上海汽轮机设计制造的亚临界、一次性中间再热、单轴、双缸双排气、直接空气冷凝汽轮机,直冷式风冷系统又称ACC(风冷式冷凝器)系统,是指将汽轮机的排汽引入室外风冷式排汽装置,直接将排汽与空气冷凝。工艺流程是汽轮机的蒸汽排出通过大口径排汽管道引向室外风冷排汽装置,设置在风冷排汽装置下方的轴流冷却风机带动空气流经冷却器外表面,将排出的蒸汽冷凝成冷凝水两台机组的冷凝水系统设计相同,冷凝水由冷凝水泵通过轴封加热器、第四、五、六低压加热器送入除氧器,机组补水由化学淡化水补充至排气装置。两台机组投运后,凝结水溶解氧一直不稳定,经常超标,特别是2台机器正式运行以来,凝结水溶解氧经常超标,超额值为100ug l 170ug l,多发生在晚上19点左右和早上10点左右, 当机组负荷波动较大时,冷凝水溶解氧超标。
2、冷凝水中溶解氧超标的因素。
比较背压、排气温度机组的冷凝水温度和饱和温度,虽然整体上没有过冷现象,但在冬季工况下仍存在冷凝水回水过冷的现象,导致冷凝水中溶解氧超标。
冷凝水溶解氧超标的主要原因有以下几点:
1)从傍晚19点到早上8点,由于环境温度变化较大,机组背压相对较低,冷凝器冷凝水过冷度较大,过冷度为汽轮机排气压力下冷凝器冷凝水温度与相应饱和温度之差。根据传热条件的热脱氧原理冷凝水温度越接近排气压力对应的饱和温度,冷凝水中的溶解氧值越小,即过冷度越小,机组冷凝水含氧量越小。在湿冷机组中,冷凝水的过冷度一般控制在1以内,湿冷机组的过冷度也比较容易控制。 但风冷机组的过冷度比较难控制,风冷机组的过冷度受天气影响,一天变化的范围也比较大,特别是在冬季,风冷机组冷凝水的过冷度比较大,不易控制,一般在3、 相应的溶解氧值也比较高,现在在这个季节虽然冷凝水的过冷度可以控制在3级以内,但在一定程度上是比较高的,对冷凝水的溶解氧也有一定的影响。
2)由于机组正常运行,机组的真空密封性一直比较差,机组的真空密封性有凝结水溶解氧的作用,机组的真空密封性好,即负压区的泄漏点少,进入负压区的空气少, 而且冷凝水溶解氧小,因为冷凝水氧主要是空气中的氧气从外面泄漏到冷凝器中,消除了冷凝器的泄漏点冷凝水的溶解氧值会下降到合格范围。
3)风冷岛回水收集罐与机组冷凝水溶解氧的关系,降低冷凝水的溶解氧是降低冷凝水的过冷度,二是提高机组的真空密封性,然后是增加冷凝器水箱的脱氧效果, 风冷岛回水旁通门因风冷回流不良而始终处于开启位置,回水旁通门始终处于开启位置,使风冷回水无需脱气即可直接回流冷凝水池,冷凝水溶解氧超标,风冷回水脱氧头故障未正常工作或脱气头堵塞这将影响风冷回水的脱氧效果,从而不可避免地影响冷凝水的溶解氧。
4)凝结水补给水对凝结水溶解氧的影响,凝结水补给水含氧量很大,达到7mg L,是合格凝结水溶解氧的233倍,当机组负荷波动较大时,特别是在装水过程中,加入大量软化水, 这也会导致冷凝水的溶解氧超标。
2、机组真空泵溢流装置系统调试期间,由于系统运行异常冷凝水溶解氧过高引起的漏气。
6)密封水压低或冷凝水泵密封不良也会造成冷凝水中溶解氧超标。
7)固定冷水中间罐溢流装置浮子密封不严,造成冷凝水溶解氧超标。
8)真空泵输出不足或备用真空泵入口处气动阀不紧,造成冷凝水和溶解氧过多。
9)汽轮机低压轴封压力造成漏气,造成冷凝水溶解氧超标。
3、冷凝水溶解氧超标的控制措施。
凝结水溶解氧是一个综合性问题,通过以上分析我们可以看到,要解决冷凝水溶解氧的问题,必须根据可能的原因,逐一查找和处理。
1)冬季应及时安装风冷系统的防冻保护,提高机组背压,控制空冷岛冷凝水过冷度。
2)关闭风冷岛回水旁通门,利用维修机会及时清洗风冷岛回水脱气头,提高冷凝水池脱气效果。
3)做好真空系统的泄漏检测工作,检查和消除真空系统的一些边缘死角,提高机组的真空密封性。
4)使用合格的软化水,避免补水时大面积操作均匀并观察补充时对冷凝水中溶解氧的影响。
5)根据负荷变化,及时调整轴封压力,低压轴封不应被吸走和脱落,这样才能正常工作。
6)检查冷冻水中的水箱和真空泵溢流装置系统是否正常工作,如有异常及时处理。
7)检查凝结水泵的密封水压是否正常,密封是否良好,否则应及时调整。
8)检查真空泵是否正常运行,必要时启动备用真空泵或切换真空泵。
9)检查各排水管路的排水门是否关闭严密(曾出现过低加紧急排水阀后手动排水门不严密的情况导致冷凝水中溶解氧过多)。
10)及时检查和校准溶解氧仪,确保仪表正确。
通过运行部门和安全技术部门的共同努力,进行运行参数分析和多方调查,判断冷凝水溶解氧超标的主要原因是冷凝水过冷度大、排气装置补水不均匀、空冷岛回水脱氧效果差。真空系统的密封性较差,根据原因,及时调整机组的运行方式,降低冷凝水的过冷度,调整排汽装置均匀补水,组织大量人力检查真空系统的泄漏情况并利用机组检修的机会对风冷回水脱氧头进行清洗,使机组凝结水溶解氧降低到55ug l 70ugl l,达到机组的设计要求,从而提高两台机组的安全性和经济性,保证两台机组长期安全稳定运行。