摘要:水溶氧水平原因分析和改善过度溶解氧在实际操作中,针对其辅助设备,冷凝真空负压系统和冷凝水入口氧气,凝结水箱补水问题,分析水溶解氧过度的原因,提出了改造方案并实施,并取得预期的效果,为本单位的安全、经济运行提供可靠保障。
关键词:330MW;空冷机组;氧含量超标
1前言
某电厂1号机组为330MW直接空冷新投产机组,自投运以来,凝结水溶解氧一直存在超标问题。由于凝析液被投入运行,其溶解氧含量一直超标。因为它是一个新的生产单位,所以在处理问题没有完全的延续传统的处理方法,但根据实际情况等方面的设计、施工安装单位本身,力求用简单方法,低成本解决问题的多余的水溶氧,使水含氧量达到规定的要求。
2凝结水溶解氧含量超标对机组的危害
根据水汽质量和蒸汽动力设备对燃煤发电机组的危害,直接空冷机组水溶解氧浓度应小于100ug/L,凝析氧含量过大,对损害单位有以下几个方面。(1)当氧含量高的冷凝水通过热回收设备及其配件,可以形成原电池,氧气和金属对金属产生电化学腐蚀,并能引起热回收设备及附属管道的腐蚀,缩短辅助设备的使用寿命,减少单元操作的可靠性。(2)在汽轮机的再生系统,热交换器的表面,设备腐蚀传到表面,形成松散附着层,冷凝水同时包含过多的氧气,可以使传热表面形成一层薄膜,导致热电阻增大,减少循环热效率。(3)当凝结水系统的溶解氧升高时,除氧器的负担增加,排气阀的开口增加,从而产生热量和工作质量的浪费。如果太多水溶氧增加,水中溶解氧也将上升,不仅影响到锅炉水质、规模和腐蚀,可能通过蒸汽进入汽轮机,汽轮机通道的部分会产生腐蚀,降低汽轮机的通流面积,轴向推力增加,在主阀引起氧化腐蚀,导致阀干扰,导致严重的汽轮机超速事故,影响汽轮机的效率和安全运行。
3凝结水溶氧超标原因分析
3.1真空系统泄漏影响
汽轮机装置不可能绝对严密,处于真空状态的汽轮机低压排汽、凝汽器管道和阀门总会有空气漏入,实际上进入凝汽器的并非纯蒸汽,而是汽、气混合物。凝汽器内的压力就是混合气体的分压力之和。而蒸汽中的空气及其它非凝结性气体在蒸汽凝结过程中在蒸汽中分离出来被真空泵抽走,因此凝结水溶解氧的超标主要来自于凝结水负压区。按照这个思路,立即组织人员对排汽装置水侧至凝结水泵的负压段进行重点查漏工作,经过认真检查未发现明显泄漏。采取对凝结水泵前的凝结水管道焊口、阀门法兰等部位进行涂抹钙基润滑脂(黄甘油)封堵措施后,凝结水含氧量没有明显变化。
3.2凝结水补给水影响
凝结水补给水为化学除盐水,只进行了化学处理,未进行深度除氧。除盐水溶解氧为6000~8000μg/L,是凝结水溶解氧合格值的60~80倍。当补水量增大而除氧效果不好时,更容易造成凝结水溶解氧超标。通过试验对比,发现机组在停止向凝汽器补水时凝结水含氧量明显降低,含氧量由378μg/L降至293μg/L。1号机组凝结水补水管接在排汽装置喉部偏下的位置,在补水管上直接垂直安装5个螺旋喷嘴,除盐水通过5个螺旋喷嘴向上喷出,被汽轮机排汽加热除氧后进入排汽装置水侧和凝结水汇合到一起。根据试验凝结水溶解氧变化情况,分析认为是凝结水补水喷嘴雾化效果不好,因此进行补水时除盐水中的溶解氧未被分离出来带入凝结水中,造成凝结水含氧量增大。但停止对机组进行补水后凝结水的含氧量仍然超标,说明除了凝结水补水喷嘴雾化效果不好的原因外,还有其他原因造成溶解氧含量超标。
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3.3排汽装置除氧能力影响
排除真空系统泄漏及凝结水补水的影响后,将排查重点放在排汽装置的除氧能力上。通过核对图纸,同时对现场管道进行核实,发现排汽装置上预留有2个水侧抽气管接口和1个凝结水回水除氧装置抽气管接口,而设计图纸上无此项设计,现场实际也未安装这2条抽空气管路,同时发现凝结水泵抽空气管道误接凝结水回水除氧装置抽气口上。经过认真分析,确认正是这2个原因导致凝结水溶解氧含量超标。因为凝结水泵的抽空气管误接凝结水回水除氧装置抽气口后,导致从空冷凝汽器返回的凝结水通过喷嘴雾化后分离出来的溶解氧非但没有被抽出,反而将凝结水泵处抽出的空气送入凝结水除氧装置内,再加上未安装排汽装置水侧抽气管,导致排汽装置内分离出来的不凝结气体不能及时被抽出,不凝结气体越聚越多,分离出来的不凝结气体重新溶入凝结水中,失去了对凝结水进行除氧的作用,因此造成凝结水含氧量超标。
4治理措施
4.1改善补水的方式可以充分利用加热蒸汽排氧气,化学补水喷雾直接成雾状均匀,排汽装置下喉咙,右,左两侧用补水喷雾装置,一直到水合物饱和度温度加热到在压力下工作,消除补水溶解氧,提高真空装置,消除凝结水过冷。每道有5个喷嘴,与蒸汽充分接触,共10个喷嘴1.5吨/小时。新型真空泵排气管在气管的时候,从气管的主入口到母管,水侧两次从排气装置气管接口通向两个支路,并在真空泵进口真空管后一起通向主机。
4.2将真空泵的管和阀放入操作调整和转换系统中,检查机组真空系统的严格程度,有效地从真空负压中提取空气和其他气体,检查泄漏。调整冷凝泵密封和水封水、良好的严密性,改善凝结水箱空气管,内部凝结液除气塔除氧设备的生产和安装,提高冷凝系统的结构和运行方式和辅助设备,并改变空气管连接到真空管道,根据除氧装置的安装和调整凝结水箱水位。更换大口径的管道和阀门,在真空主管内改进u型弯管可以有效地抽气。
4.3已经采取了一些其他措施,例如将冷凝水箱引入蒸汽管道以增加热源;调整风扇空气冷却岛操作模式,可以减轻凝结水过冷度,尤其是在冬天,空冷岛冷却管束容易冻结现象,减少空气冷却风扇的速度,将热空气注入加热空气冷却管束,凝结水过冷度产生的都可以解决问题,因此就能解决水引起的过度溶解氧含量太高的问题。在冷凝水泵前,将钙基润滑脂(黄色甘油)应用于冷凝水管道的焊接接头和阀门法兰上;密封胶用于密封低压缸的东侧安全门法兰。对空气冷凝器F柱和D柱冷凝器管束的焊接裂纹进行了修正。所有与排气管连接的排水门都应完全关闭并进行紧密检查。
5结束语
通过对凝结水溶解氧超标的原因进行查找与治理,凝结水溶解氧超标缺陷得到了彻底解决。《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》规定的直接空冷机组凝结水溶解氧浓度标准值应小于1 0 0 u g / L 的标准,提高了机组的运行效率和安全可靠性。
参考文献:
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[4]于胜利.300MW直接空冷机组凝结水溶解氧超标原因分析及改进[J].内蒙古石油化工,2011.
论文作者:马明海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签:凝结水论文; 溶解氧论文; 机组论文; 装置论文; 汽轮机论文; 补水论文; 含氧量论文; 《电力设备》2018年第16期论文;