冷凝水中溶解氧超標的原因分析及控制措施

Mondo 健康 更新 2024-01-30

發電廠 2.機組自投運以來,冷凝水溶解氧經常超標,特別是在負荷工況和冬季工況波動較大的情況下,冷凝水溶解氧會超標,冷凝水溶氧長期執行既不經濟也不安全,降低了換熱裝置的換熱效率, 縮短了裝置的壽命,降低了機組執行的可靠性,影響了機組的真空度,一方面會影響機組的經濟性,嚴重時會降低機組的產量,另一方面也增加了抽氣系統的負荷並增加工廠的電力消耗或蒸汽消耗。

機組採用上海汽輪機設計製造的亞臨界、一次性中間再熱、單軸、雙缸雙排氣、直接空氣冷凝汽輪機,直冷式風冷系統又稱ACC(風冷式冷凝器)系統,是指將汽輪機的排汽引入室外風冷式排汽裝置,直接將排汽與空氣冷凝。工藝流程是汽輪機的蒸汽排出通過大口徑排汽管道引向室外風冷排汽裝置,設定在風冷排汽裝置下方的軸流冷卻風機帶動空氣流經冷卻器外表面,將排出的蒸汽冷凝成冷凝水兩台機組的冷凝水系統設計相同,冷凝水由冷凝水幫浦通過軸封加熱器、第四、五、六低壓加熱器送入除氧器,機組補水由化學淡化水補充至排氣裝置。兩台機組投運後,凝結水溶解氧一直不穩定,經常超標,特別是2臺機器正式執行以來,凝結水溶解氧經常超標,超額值為100ug l 170ug l,多發生在晚上19點左右和早上10點左右, 當機組負荷波動較大時,冷凝水溶解氧超標。

2、冷凝水中溶解氧超標的因素。

比較背壓、排氣溫度機組的冷凝水溫度和飽和溫度,雖然整體上沒有過冷現象,但在冬季工況下仍存在冷凝水回水過冷的現象,導致冷凝水中溶解氧超標。

冷凝水溶解氧超標的主要原因有以下幾點:

1)從傍晚19點到早上8點,由於環境溫度變化較大,機組背壓相對較低,冷凝器冷凝水過冷度較大,過冷度為汽輪機排氣壓力下冷凝器冷凝水溫度與相應飽和溫度之差。根據傳熱條件的熱脫氧原理冷凝水溫度越接近排氣壓力對應的飽和溫度,冷凝水中的溶解氧值越小,即過冷度越小,機組冷凝水含氧量越小。在濕冷機組中,冷凝水的過冷度一般控制在1以內,濕冷機組的過冷度也比較容易控制。 但風冷機組的過冷度比較難控制,風冷機組的過冷度受天氣影響,一天變化的範圍也比較大,特別是在冬季,風冷機組冷凝水的過冷度比較大,不易控制,一般在3、 相應的溶解氧值也比較高,現在在這個季節雖然冷凝水的過冷度可以控制在3級以內,但在一定程度上是比較高的,對冷凝水的溶解氧也有一定的影響。

2)由於機組正常執行,機組的真空密封性一直比較差,機組的真空密封性有凝結水溶解氧的作用,機組的真空密封性好,即負壓區的洩漏點少,進入負壓區的空氣少, 而且冷凝水溶解氧小,因為冷凝水氧主要是空氣中的氧氣從外面洩漏到冷凝器中,消除了冷凝器的洩漏點冷凝水的溶解氧值會下降到合格範圍。

3)風冷島回水收集罐與機組冷凝水溶解氧的關係,降低冷凝水的溶解氧是降低冷凝水的過冷度,二是提高機組的真空密封性,然後是增加冷凝器水箱的脫氧效果, 風冷島回水旁通門因風冷回流不良而始終處於開啟位置,回水旁通門始終處於開啟位置,使風冷回水無需脫氣即可直接回流冷凝水池,冷凝水溶解氧超標,風冷回水脫氧頭故障未正常工作或脫氣頭堵塞這將影響風冷回水的脫氧效果,從而不可避免地影響冷凝水的溶解氧。

4)凝結水補給水對凝結水溶解氧的影響,凝結水補給水含氧量很大,達到7mg L,是合格凝結水溶解氧的233倍,當機組負荷波動較大時,特別是在裝水過程中,加入大量軟化水, 這也會導致冷凝水的溶解氧超標。

2、機組真空幫浦溢流裝置系統除錯期間,由於系統執行異常冷凝水溶解氧過高引起的漏氣。

6)密封水壓低或冷凝水幫浦密封不良也會造成冷凝水中溶解氧超標。

7)固定冷水中間罐溢流裝置浮子密封不嚴,造成冷凝水溶解氧超標。

8)真空幫浦輸出不足或備用真空幫浦入口處氣動閥不緊,造成冷凝水和溶解氧過多。

9)汽輪機低壓軸封壓力造成漏氣,造成冷凝水溶解氧超標。

3、冷凝水溶解氧超標的控制措施。

凝結水溶解氧是乙個綜合性問題,通過以上分析我們可以看到,要解決冷凝水溶解氧的問題,必須根據可能的原因,逐一查詢和處理。

1)冬季應及時安裝風冷系統的防凍保護,提高機組背壓,控制空冷島冷凝水過冷度。

2)關閉風冷島回水旁通門,利用維修機會及時清洗風冷島回水脫氣頭,提高冷凝水池脫氣效果。

3)做好真空系統的洩漏檢測工作,檢查和消除真空系統的一些邊緣死角,提高機組的真空密封性。

4)使用合格的軟化水,避免補水時大面積操作均勻並觀察補充時對冷凝水中溶解氧的影響。

5)根據負荷變化,及時調整軸封壓力,低壓軸封不應被吸走和脫落,這樣才能正常工作。

6)檢查冷凍水中的水箱和真空幫浦溢流裝置系統是否正常工作,如有異常及時處理。

7)檢查凝結水幫浦的密封水壓是否正常,密封是否良好,否則應及時調整。

8)檢查真空幫浦是否正常執行,必要時啟動備用真空幫浦或切換真空幫浦。

9)檢查各排水管路的排水門是否關閉嚴密(曾出現過低加緊急排水閥後手動排水門不嚴密的情況導致冷凝水中溶解氧過多)。

10)及時檢查和校準溶解氧儀,確保儀表正確。

通過執行部門和安全技術部門的共同努力,進行執行引數分析和多方調查,判斷冷凝水溶解氧超標的主要原因是冷凝水過冷度大、排氣裝置補水不均勻、空冷島回水脫氧效果差。真空系統的密封性較差,根據原因,及時調整機組的執行方式,降低冷凝水的過冷度,調整排汽裝置均勻補水,組織大量人力檢查真空系統的洩漏情況並利用機組檢修的機會對風冷回水脫氧頭進行清洗,使機組凝結水溶解氧降低到55ug l 70ugl l,達到機組的設計要求,從而提高兩台機組的安全性和經濟性,保證兩台機組長期安全穩定執行。

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