摘要：大机组随着参数、自动化程度的提高，对热力循环的工作介质的品质要求也越来越高，对汽轮机凝结水的水质要求的标准逐步提高，凝结水溶解氧量是表征凝结水水质的重要指标之一，凝结水溶解氧大幅度超标会加速凝结水管道设备腐蚀及炉前热力系统铁垢的产生，凝结水溶解氧严重超标时，还会导致除氧器后给水溶解氧量超标，影响锅炉受热面传热效率，甚至发生锅炉爆管事故，严重威胁机组安全、经济运行。
关键词：火电厂；汽机运行；凝结水；冷凝汽器
引言
当前，火电厂对于促进经济的发展起到重要作用。因此汽机运行过程中的节能问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。下面对凝结水溶解氧量的机理、因素及技术发展进行分析，提出了采取的措施，供设计和运行维护参考。
1 间接空冷机组凝结水溶氧超标原因分析
1.1 间接空冷凝结水过冷度对其溶氧的影响
根据气体溶解定律（亨利定律）可知，气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压成正比。也就是说，凝结水的温度越接近于排汽压力对应的饱和温度（凝结水过冷度越小），那么气相中除水蒸汽以外的其它气体（氧气、二氧化碳等）的分压越小，水相中气体的溶解度也越小。即过冷度越小，机组凝结水的含氧量越小。间接空冷机组的过冷度由于受天气变化、热网参数、扇段开度、负荷大小的原因影响，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，一般都在3℃以上，冬季过冷度一般在3－6℃。另外空冷系统冷却面积非常庞大，局部过冷非常容易发生。因此相对应的凝结水溶氧值也比较高。
1.2 机组真空严密性对凝结水溶氧的影响
衡量真空严密性好坏的依据是在真空严密性试验时，以平均每分钟在真空系统中升高的压力值，正常为100Pa/min。机组真空严密性好也就是汽机侧负压区漏点少，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明显下降。
随着机组的运行时间的延长，真空系统严密性指标有可能会变差。解决此问题检查做真空严密性试验，试验不合格则认真地对真空的严密性进行检查，找出真空系统的漏点，及时封堵、密封，从而提高机组运行的经济性，降低凝结水溶氧。
1.3 凝结水补充水溶氧对凝结水溶氧的影响
系统的除盐补充水在制备过程中，与大气进行了充分的接触，也就是说，补充水的溶解氧几乎达到了饱和的状态。根据氧气在大气的分压以及氧气的亨利系数可计算出20℃水中溶解氧浓度7000-8000μg/L。是合格凝结水溶氧的近300 倍。如果补水不能很好的进行除氧，则根据物料平衡可计算出凝结水的溶氧含量将会增加85μg/L对于一台330MW 机组，如果补充水为2%的话，凝结水补充水的流量约为20t/h 左右，因此可见，补充水本身对凝结水溶氧会产生较大的影响。
1.4 补水方式对凝结水溶氧的影响
目前，大型机组出于经济性的考虑，锅炉补充水的绝大部分从凝汽器补入而不从除氧器补入，补充点从凝汽器喉部以喷雾状态补入。补水温度虽然低于凝汽器的排汽温度，但雾化的补水直接与相对较高温的汽轮机乏汽进行传热传质交换过程，这样既能达到强制冷却排汽的作用，又能很快将补充水被加热到当时背压下的饱和温度，使溶氧从补水中逸出。从而，完成在凝汽器内的真空除氧过程，溶氧的含量也基本在合格范围之内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2 减少凝结水溶解氧量采取的对策
凝结水存在溶解氧威胁机组的经济性和安全性，凝结水溶解氧量较大时，会引起凝结水系统的腐蚀，还会引起凝结水进入给水系统的腐蚀产物，影响水质。加强对锅炉、汽机相关阀门内漏、外漏检查，严格执行相关规定，确保阀门严密性，特别是高压管道疏放水门，如定排、连拍、给水管道相关放水门的严密性，因此从设计、检修、运行维护等各方面引起足够的重视，减少凝结水系统的腐蚀，提高凝结水温度，提高机组的经济性和安全性。
2.1设计、安装中
改进冷却水管束的布置，在管束中设计适当留有汽流通道，保证有一部分排汽直接通至凝汽器底部，加热凝结水，减少过冷度，以减少凝结水溶解氧量，以及抽汽口的位置应离开凝结水远一些，借以减少凝结水过冷度；凝汽器进口到抽汽口的途径应力求直接，且有足够的流通面积，降低凝结水的过冷度，从而减少凝结水溶解氧量；凝汽器内淋水装置合理选择；循环水量优化设计；凝汽器补充除盐水、有关疏水设计排到凝汽器喉部，对轴封冷却器、低压加热器等疏水回收，排放点在凝汽器热水井水位线上。汽轮机排汽口与凝汽器连接采用柔性连接，防止运行中膨胀不畅，出现裂纹，空气漏入。凝汽器安装后做泡水试验；冷却水管用扩管或密封圈连接与管板上，保证具有高度的严密性和进行水压试验。
2.2 检修中
机组大小修时检查凝汽器内的除氧装置；消除阀门的漏泄，尤其是关键的阀门，如：汽包的事故放水、高压加热器的危急疏水门、给水管道的放水门等减少汽水损失，以减少凝汽器的补充水量；对真空系统泡水查漏。重点检查的部位，如凝汽器喉部、低压抽汽蒸汽管道、低压缸法兰结合面、低压缸防爆膜、小机排汽蝶阀处管道及阀门等。对凝汽器水位调节器和轴封压力调节器检修；对真空泵进行检修，保持真空泵效率，以便及时抽出凝汽器内不凝结气体。
2.3 运行中
运行中加强对过冷度、真空严密性、循环水量和循环水温等监视，采取的对策如下：凝汽器水位自动调节器投入运行保持水位在正常范围内，防止水位过高淹没铜管；加强调节减少汽水损失率，从而减少凝汽器的补水量；轴封压力调节器投入运行，控制在规定值内，防止空气从低压轴封漏入；通常冷却塔设计循环水温度在12—33℃之间，主要受当地的气候条件影响，大型冷却塔采用分区运行，改变水温度，但是循环水温度的调节非常困难；根据负荷对循环水量的调节，保持合适的循环倍率，冬季循环水温度低于某值（经试验确定），可以停止一台循环水泵运行，减少循环水量，低负荷时，根据负荷和水温，对照试验曲线，利用凝汽器出入口门，调整循环水量，减少凝结水过度冷却。因此调整凝结水过冷度时应从整个循环水系统来考虑；运行中凝汽器铜管漏泄，及时停止堵管；分析机组负荷变化时，凝结水溶解氧量变化的规律，如果溶解氧量增加说明微正压系统漏泄，如低压抽汽管路、轴封系统等。
结语
总之，加强对火电厂汽机凝结水溶解氧量的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的火电厂汽机运行过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]国标GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》
[2]田晓军，〔间接空冷机组降低凝结水含氧量的措施〕；尹海宇，〔直接空冷机组凝结水溶氧不合格的治理〕。中国电机工程学会火电分会空冷专委会第四届学术年会《论文集》，2007年4月，第192～196页及第213～218页。
[3]张广文，〔关于空冷机组凝结水几个问题的讨论〕.中国电机工程学会火电分会凝结水处理专题技术研讨会《论文集》，2008年11月，第70～72页。
论文作者:冯东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：凝结水论文; 凝汽器论文; 机组论文; 过冷论文; 严密性论文; 真空论文; 水溶论文; 《电力设备》2018年第23期论文;