空冷机组凝结水溶氧超标的原因分析及控制措施

徐小勇　徐鸿礼

（1.神华宁夏国华宁东发电有限公司，宁夏　灵武　750408；2.辽宁省电力有限公司检修分公司，辽宁　锦州　121000）



空冷机组凝结水溶氧超标的原因分析及控制措施

徐小勇1徐鸿礼2

（1.神华宁夏国华宁东发电有限公司，宁夏灵武750408；2.辽宁省电力有限公司检修分公司，辽宁锦州121000）

摘要：宁东电厂#2机组自投产以来，凝结水溶氧经常性的超标，尤其是在负荷工况大幅度的波动及冬季工况下时，会发生凝结水溶氧超标，而凝结水溶氧长期超标运行既不经济也不安全，降低了回热设备的换热效率，缩短了设备的寿命降低了机组运行的可靠性，影响机组的真空，一方面会影响机组的经济性，严重时将降低机组的出力，另一方面，也使得抽汽系统的负荷增加，增加了厂用电量或厂用汽量。

关键词：凝结水溶氧；真空；过冷度

1 国华宁东公司直接空冷机组系统介绍

宁夏国华宁东发电公司两台机组采用上海汽轮机有限公司设计制造的亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，直接空冷系统亦称为ACC（Air Cooled Condencer）系统，它是指汽轮机的排汽引入室外空冷排汽装置内直接用空气来将排汽凝结。其工艺流程为汽轮机排汽通过大直径的排汽管道引至室外的空冷排汽装置内，布置在空冷排汽装置下方的轴流冷却风机驱动空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝为凝结水，两台机组凝结水系统设计相同，凝结水由凝结水泵经轴封加热器、四、五、六低压加热器送至除氧器，机组补水由化学除盐水补至排汽装置。两台机组投产后，凝结水溶氧一直不稳定，经常超标，尤其是#2机自正式运行以来，凝结水溶氧经常超标，超标值在100ug/L～170ug/L，多数都发生在晚上19时～早上10时左右，在机组负荷波动较大时会出现凝结水溶氧超标现象。

2 凝结水溶氧超标的因素

对机组背压、排气温度、凝结水温度与饱和温度进行比较，虽然整体上没有出现过冷现象，但是在冬季工况下，依然存在个别列抽气、凝结水回水过冷现象，造成凝结水溶氧超标。

凝结水溶氧超标其主要原因有以下几个方面：（1）晚上19时到早上8时由于环境温度的变化大，机组背压相对较低，空冷凝汽器凝结水过冷度大过冷度即凝汽器凝结水温度与汽轮机排汽压力下所对应饱和温度的差值。根据热力除氧原理的传热条件，凝结水温度越接近于排汽压力对应的饱和温度，凝结水溶氧的值越小，即过冷度越小，机组凝结水的含氧量越小。在湿冷机组中一般凝结水的过冷度控制在1℃以内，而且湿冷机组的过冷度也比较容易控制。但空冷机组的过冷度就比较难控制，空冷机组的过冷度由于受天气影响，一天变化的范围也比较大，特别是在冬季，空冷机组凝结水的过冷度比较大而且不容易控制，一般都在3℃以上，相对应的溶氧值也比较高，而现在这个季节，虽然凝结水过冷度能控制在3℃以内，但是在一定程度上相对的较高，对凝结水溶氧也有一定的影响。（2）自#2机组正常运行以来，机组真空严密性一直比较差，机组真空严密性对凝结水溶氧影响，机组真空严密性好也就是负压区漏点少，负压区进入的空气少则凝结水溶氧小，因为凝结水氧气的来源主要是外界漏进凝汽器的空气中的氧气，将凝汽器的漏点消除，凝结水的溶氧值就会下降到合格范围。（3）空冷岛回水集箱与机组凝结水溶氧的关系，降低凝结水溶氧一个是降低凝结水的过冷度，一个是提高机组的真空严密性，再有就是增加凝汽器水箱的除氧效果，空冷岛回水旁路门由于空冷回水不畅，回水旁路门始终在开启位，使空冷回水未经除氧直接回到凝结水箱，也至使凝结水溶氧超标，空冷回水除氧头故障工作不正常或着除氧头堵塞都会影响到空冷回水除氧效果，必然会影响凝结水的溶氧。（4）凝结水补充水对凝结水溶氧的影响凝结水补充水的含氧量非常大，达到7mg/L，是合格凝结水溶氧的233倍，在机组负荷出现大幅度波动时尤其时在加负荷过程中，大量的补入除盐水，也会造成凝结水溶氧的超标。（5）#2机组真空泵溢流装置系统的投运，由于投入试运期间，系统运行不正常致使空气漏入造成凝结水溶氧超标。（6）凝泵密封水压力低或密封不良也会造成凝水溶氧超标。（7）定冷水中间水箱溢流装置浮球故障密封不严造成凝水溶氧超标。（8）真空泵出力不足或备用真空泵入口气动阀不严密漏气造成凝水溶氧超标。（9）汽轮机低压轴封压力低致使空气漏入造成凝水溶氧超标。

3 凝结水溶氧超标的控制措施

凝结水溶氧是一个综合问题，通过上面的分析我们看到，解决凝结水溶氧问题必须根据可能发生的原因逐个查找，逐个处理：（1）冬季工况及时投入空冷系统防冻保护、提高机组背压、控制空冷岛凝结水的过冷度。（2）关闭空冷岛回水旁路门，以及利用检修机会及时清理空冷岛回水除氧头，提高凝结水箱的除氧效果。（3）做好真空系统查漏工作，对真空系统的一些边缘死角进行排查消漏，提高机组真空严密性。（4）使用合格除盐水，补水时要均匀避免大幅度的操作，同时补水时观察对凝结水溶氧的影响。（5）根据负荷变化，及时调整轴封压力，低压轴封处应不发生吸冒现象，使其工作正常。（6）检查定冷水中水箱以及真空泵溢流装置系统是否工作正常如有异常及时处理。（7）检查凝结水泵密封水压力是否正常、密封是否良好否则应及时调整。（8）检查真空泵是否运行正常，必要时启动备用真空泵或切换真空泵运行。（9）检查高低加各疏水管路的放水门是否关闭严密（曾经出现过低加危急疏水调阀后放水手动门不严造成凝结水溶氧超标）。（10）及时核对校定溶氧表计，确保表计正确。

结语

经运行部及安全技术部共同努力，运行参数分析及多方调研后，判断凝结水溶氧超标主要原因为凝结水过冷度偏大、排汽装置补水不均匀、空冷岛回水除氧效果差、真空系统严密性差，根据原因，宁东公司从运行上及时调整机组运行方式降低凝结水过冷度，调整排汽装置均匀补水，组织大量的人力进行真空系统查漏工作，利用机组检修机会，对空冷回水除氧头进行清理等措施，使机组凝结水溶氧降至55ug/L～70ug/L已符合机组设计要求，从而提高两台机组的安全性和经济性，保证我厂两台机组长周期安全稳定运行。

参考文献

[1]丁尔谋.发电厂空冷技术[M].北京：水利电力出版社.

[2]谢滨，雷平和.大型直接空冷电站的设计和运行情况[J].电力设备，2006.

中图分类号：TM621

文献标识码：A