(同煤大唐塔山第二发电有限责任公司 山西大同 036011)
摘要:目前在我国许多的发电企业中开始广泛应用空冷机组,其可以使运行设备有效进行散热,而目前凝结水溶氧过高是存在于空冷机组中的一个重要问题。凝结水溶氧过高会影响发电设备使用的安全性与稳定性,造成一定的安全隐患。基于保证发电机组安全运行的要求,本文从空冷机组凝结水溶氧的特点分析造成其超标的主要原因,并根据我国主要使用的空冷机组的特点探讨如何对凝结水溶氧指标进行控制,以此保证发电机组可以正常运行。
关键词:空冷机组;凝结水溶氧;原因;措施;超标
我国一些发电企业会利用空冷机组的凝结水溶氧来对电厂发电机组的运行状况进行监督,其凝结水溶氧的指标是检验其运行是否安全的重要数据之一。目前我国新建的火电厂开始普遍应用空冷机组,但是许多机组存在着凝结水溶氧量超标的情况,这对发电机组运行的安全性有着不可忽视的影响,因此如何对凝结水溶氧进行控制已经成为现今发电企业中亟待解决的问题,其直接影响着企业的经济效益。
一、凝结水溶氧超标的危害
根据对我国发电企业应用的空冷机组的调查发现,其主要使用的发电机组分为亚临界发电机组及超高压发电机组,根据相关的电力规定,其凝结水溶氧指标的控制值衡量标准主要应用湿冷机组应用的数值,对于300MW发电机组要求其凝结水溶氧含量需要在每升30微克以下,而对于超高压发电机组其数值其普遍采用的数值为每升40微克以下。
1、影响发电机组的使用寿命
凝结水溶氧的长期超标会加速设备的氧化,根据设备的特点,过高的氧含量会造成设备中管道及设备部分受热面产生化学反应生成铁垢,并且凝结水溶氧会致使其二氧化碳的含量增多,二氧化碳的增多造成设备受酸腐蚀,再加上铁垢的生成会造成设备运行效率降低,严重时会致使设备直接损坏,造成安全事故。
2、影响设备的运行效率
上面提到凝结水溶氧过高会造成设备受热面产生铁垢,由于汽轮机表面换热的特点使其叶片在运行过程中蒸汽内铁与氧反应产生更多的铁垢附着在上面,造成传热效率降低,影响回热设备的换热效率,降低其热循环的效益。
3、破坏机组真空运行的条件
根据空冷机组的使用特点及安全性能等方面的考虑,凝汽器在设备运行的过程中必须保证其处于真空的条件,其在真空条件下可以保证发电机组运行的安全与稳定,但是凝结水溶氧量过高会造成凝汽器的真空程度下降,这种空气的流入会加大抽气系统的负荷,并在一定程度上造成机组运行效率降低,使用能源能加,影响其经济效益。
二、凝结水溶氧超标的主要原因
根据空冷机组运行的特点,其凝汽器、凝水泵及其它空气系统在设备运行的过程中需要处于高度真空状态,其呈现出负压的特点,并且其所组成的整个系统具有一定的复杂性,在处理过程中某些连接部分不够严密将会造成空气的流入,这会在一定程度上增加凝结水溶氧含量。以下是通过对我国空冷机组的调查发现的造成凝结水溶氧量过高的几点主要因素。
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1、补水系统存在的问题
空冷机组中凝汽器主要使用补水物品为除盐水,除盐水在化学制作的过程中要对其溶氧指标进行严格的控制,其标准值为每升100微克。目前在凝汽器补水中多数企业对除盐水的水溶氧含量并没有进行严格的控制,在进行除盐水制作时只进行了简单的化学处理,根据调查发现在一些发电厂所使用的补水除盐水水溶氧含量超出标准值数十倍。在进行补水工作时,除盐水的温度也会影响凝结水溶氧含量,由于凝结水的温度较室温要高,未经过加热的除盐水的加入会增加空气的吸收。
2、设备及管道附件不严密漏入大量空气
空冷机组在在散热过程中对设备及管道的严密性有着很高的要求,根据凝汽器、凝水泵、管道、真空系统等部分的结构组成可以发现其具有一定的复杂性,因此在设备安装时对其操作有着很高的要求,而设备及管道安装或焊接的不严密造成接口处出现裂纹会造成空气漏入空冷凝汽器的内部,影响凝结水溶氧含量。
3、过冷度造成的影响
凝结水或排气受过冷度的影响会出现水表蒸汽温度降低的情况,造成凝结水受压改变,因此对空气吸收能力增强,这种受气体热量影响的分压力会对凝结水造成过冷度,使其含氧量明显提高。
4、设计不合理
在空冷机组运行的过程中,其由凝水泵所收集的凝结水会通过各个系统运送到排气系统装置中,排气部分的结构设计直接影响其之后的雾化及除氧处理。在排气装置中,如果其结构设计没有达到规定的使用要求将会造成凝结水无法及时雾化排出,凝结水中的氧气没有排除造成凝结水溶氧含量增高。并且在空冷机组中会有相应的抽真空系统,这些部分的设计也关系着设备内真空状态是否达标。
三、降低空冷机组凝结水溶解氧量的措施
1、降低真空系统的空气泄漏量
(1)真空系统全部使用带水封的真空阀门。根据真空系统的特点,普通的阀门没有相应的水封部分,其在使用时存在着很大的空气漏入风险,因此为了保证真空系统达到真正的高度真空状态需要采用特制的真空阀门。
(2)提高焊接质量,确保整个空冷系统的严密性。空冷机组分为直接与间接两种空冷系统,其真空系统有着一定的复杂性,尤其是直接空冷系统的真空系统部分,其结构使用总体容积要远高于间接空冷系统,因此其需要焊接处也更多,在安装及焊接的过程中要保证其焊接质量,在焊接而后要对其进行复查,保证所有焊接元件都经过仔细的排查工作。
2、增加除氧装置
采用凝结水聚集器的鼓泡除氧装置采用位于凝结水聚集器内的蒸汽鼓泡除氧装置。建议用小汽轮机拖动给水泵,把小汽轮机的部分排气从鼓泡蒸汽进口引入,通过鼓泡蒸汽管上的小孔射出,蒸汽经鼓泡板上的长方孔以泡状向们凝结水发散,增加蒸汽与凝结水的加热接触面积,在凝结水得到充分加热的同时,使空气更有效地快速溢出,并经过凝汽器壳体下方的空气管向上排至空气冷却区内,与汽气混合物一起被抽气装置抽出。
3、改变补充水补入点
(1)将补充水引入空冷岛。将补充水直接引至空冷凝汽器先投运后退出单元管束的蒸汽分配管,利用汽轮机的排气将机组补充水加热,汽水因落差大而有充分的接触加热时间,析出的不可凝气体很容易被抽气装置从抽气管道抽出排到大气,达到真空除氧的目的。对凝汽器补水用的补水管会受到室外环境温度的影响,因此需要对其进行保温工作,避免在补水的过程中影响除盐水的水溶氧或是在闲置时受到低温影响出现损坏情况。
(2)补水管接到汽轮机排气总管上。补水管进入汽轮机排气总管后,布置在排气总管的中心并在四周钻孔,或者将补水管分接出几根分管并加工成环状,沿汽轮机排气总管轴线均匀布置,环形管上钻孔,使不可凝气体从除盐水中析出并随余汽进入空冷凝汽器,最后被真空抽吸装置抽走,从而达到除氧的目的。
结语:根据上文分析可以看出,凝结水溶氧超标问题受多方面因素的影响,其形成因素具有一定的复杂性,因此在空冷机组运行的过程中,需要从多个角度进行凝结水溶氧量的控制,从而保证其数值处于相关规定的范围内。现今发电企业对发电机组的运行有着安全、稳定、经济等方面的要求,凝结水溶氧含量作为影响设备的重要因素之一,需要从设备的结构、设计等方面进行完善,通过改进机组的运行方式降低凝结水溶氧量,优化其运行效率。
参考文献
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[3]李小明.直接空冷机组凝结水溶氧超标的分析和治理[J].科技与创新,2014(2):44-45.
论文作者:于存河
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/18
标签:机组论文; 水溶论文; 凝结水论文; 凝汽器论文; 真空论文; 设备论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第23期论文;