（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150090）
摘要：本文对某石化公司热电厂480T/H高压旋膜除氧器溶解氧含量长期超标问题，对该厂高压旋膜除氧器在不同时间、不同出力工况下的运行纪录、运行曲线进行了查询，并对除氧器内、外部结构及系统布置运行进行了检查与了解。通过现场查询、了解与相互交流，分析了除氧器溶解氧含量长期超标的原因，为高压旋膜除氧器的设计、制造、运行、维护与检修提供参考。
关键词：旋膜除氧器；溶解氧；超标；原因；措施
1 前言
除氧器是汽轮发电机组回热系统中的一个混合式加热器。它是利用汽轮机的中间抽汽将锅炉给水加热到除氧器工作压力下的饱和温度，以达到除去给水中的溶解氧和其它不凝结气体，防止或减缓锅炉及其管道的腐蚀，延长其使用寿命，确保电厂的安全经济运行。
某石化公司热电厂两台480T/H高压旋膜除氧器，运行两个大修期后，其中2号480T/H高压除氧器溶解氧含量长期超标，停机检修前，2号高压除氧器出水最大含氧量为60μg/L（标准≤7μg/L）[1]；严重影响锅炉的安全经济运行，不得已，电厂进行停机检修，以期找到出水含氧量长期超的原因，并制定相应的整改措施，从而彻底解决2号除氧器出水含量长期超标的问题。
2 设备情况检查
2.1 设备状态情况检查
停机检修期间，对2号高压除氧器的除氧塔进行了检查，检查发现，旋膜除氧器的除氧塔内部，深度除氧层的填料窜位，出现大的空洞，严重影响深度除氧效果。
另外，除氧器旋膜管采用的是碳钢管φ108×6，旋膜管内壁光洁度较差，且部分旋膜管内壁有锈迹，影响起膜尺寸及成膜效果。
2.2 高压旋膜除氧器运行纪录情况检查
由于除氧器含氧量长期不达标，电厂后期不得已采用添加化学药品的方法来维持除氧器的正常运行，但运行成本较高，本文中对未加药品时段的运行情况进行了查阅与记录，如下表1所示。
表1 2号高压除氧器运行数据
注：凝结水溶解氧含量45～100μg/L，补给水溶解氧含量120～300μg/L。
2.3 高压旋膜除氧器管路系统布置、运行情况检查
除氧器蒸汽管路系统缺少压力自动调节装置，一、二次加热蒸汽母管管径与设备接口管径不相匹配。
3 高压除氧器含氧量超标原因分析
3.1 高压除氧器填料层状态分析
均匀、整齐堆放的不锈钢丝网状填料层装置，是保证除氧器深度除氧出水含氧量合格的重要保证。停机检修前，除氧器正常运行且未加化学药品期间，溶解氧含量长期不合格，最大值高达60μg/L；由于填料层中的填料在除氧水的长期喷淋冲击作用下，发生了移动与窜位，中间及部分区域出了大的空洞，导致除氧水进入填料层时从大的空洞区域旁路通过填料层，无法完成深度除氧，从而导致除氧效果下降，含氧量超标。因此，填料层移动窜位出现大的空洞区，是导致2号高压除氧器发生含氧量超标的主要原因之一。检修完成启机前，对同型的1号高压除氧器也进行了运行前的维护检查，1号除氧器填料层完好如初，出水含氧量指标一直正常且稳定运行，经过对1、2号除氧器内部结构情况的对比分析，也印证了填料窜位是影响2号除氧器含氧量长期超标的主要原因之一。
3.2高压除氧器饱和状态分析
溶解氧含量增大的主要原因是除氧器未达到饱和状态。通过对2号除氧器运行纪录数据分析，5月25日14:30，2号高压除氧器压力0.62 MPa，温度170℃（如果除氧器压力测量是准确的，其对应的饱和温度应为160.1℃，则该测点温度值偏高，说明计量仪表不准确），溶解氧含量5μg/L，但此状态可以认为是饱和状态。接下来15:40和16:50两个时间段内除氧器压力不变，温度却降到152℃，显然，除氧器温度比饱和状态温度（160.1℃）低8.1℃，因此，溶解氧含量必然增高。
3.3 旋膜管对含氧量影响分析
旋膜除氧器用的旋膜管，一般要求材料为不锈钢管，行业中应用较多为06Cr19Ni10,规格为φ108×6或φ133×6，为了形成效果良好的旋转水膜裙，旋膜管内壁光洁度要求较高，通常不低于Ra6.3μm，且旋膜管内壁不得有划伤或螺旋状刻痕，2号高压除氧器的旋膜管为碳钢材料，且内壁有锈痕，碳钢旋膜管在含氧量较高的待除氧水的环境中长期使用，管内壁容易发生锈蚀，严重影响旋膜管的成膜尺寸，使除氧器的热交换及氧气析出能力下降，导致除氧器初级除氧性能降低，亦加重了填料层深度除氧的运行负担。
4 除氧器溶解氧含量长期超标整改措施
4.1 增补不锈钢丝状填料，重新均匀摆放填料并固定好填料层装置，避免填料层出现空洞导致除氧水溶氧量超标；
4.2 凝结水温度过低时，调整低压加热器抽汽量，以提高主凝结水给水温度；
4.3补给水温度过低，会使除氧水处于未饱和状态，除氧水中溶解氧含量会升高，达不到合格指标的要求。因此，提高补给水的温度，能使高压除氧器溶解氧含量过高问题得到有效改善。
4.4 建议更换2号高压除氧器的旋膜管为不锈钢材料，避免旋膜管内壁锈蚀，影响除氧器性能。
4.5 定期对测量仪表进行计量，保证测量仪表显示的准确性，避免误判。
4.6 调整排氧门开度，确保除氧器运行参数在设计值附近运行，并对调整合格的排氧门悬挂“禁止操作”标识，这是保证除氧器析出的氧气及时排出，降低除氧器溶解氧含量的基本条件。
5 除氧器系统改进建议
5.1 对2号高压除氧器供汽母管系统进行改造
将高压除氧器二次加热蒸汽母管管径由原φ219更换为φ133，使一次加热蒸汽进汽管径近似等于二次加热蒸汽管径的两倍。
5.2 增加除氧器进汽及母管供汽压力自动调节门
目前，电厂运行的高压除氧器进汽压力调节门及蒸汽母管压力调节门均为就地手动，给运行操作带来不便。除氧器蒸汽压力调节门处于全开状态时，补水量不变，但除氧器压力、温度下降，说明蒸汽母管压力下降，蒸汽母管压力不能保证及时调整，将无法保持蒸汽母管的压力稳定。由于除氧器补水为母管制，虽然各除氧器补水门均处于全开状态，但补水量并不相等。
因此，建议系统增加各台除氧器及蒸汽母管压力调节门，并应具有远程手动控制和压力自动调节功能，从而确保除氧器运行维持在饱和状态。
5.3 增设高压除氧器压力和温度传感器
该电厂运行的高压除氧器，其压力、温度测点均是就地表计，控制室内无法监视。远方无法监视除氧器的运行参数，就不能做到及时调整。因此，建议增加各台高压除氧器的压力和温度传感器，方便运行人员在中央控制室内进行监控。
5.4 增加除氧器溶解氧连续取样化验装置
现代大型火电机组，均设有汽轮机凝结水、低压给水和高压给水系统溶解氧连续取样、化验监控装置。建立汽轮机水系统溶解氧连续取样、化验监控装置，是适应现代大型火电机组安全运行的需要。这种系统可以对水系统溶解氧含量进行连续、准确的在线监视，对存在的问题，能够及时发现并及时处理。只依靠人工取样化验，既增加了运行人员的劳动强度，又容易造成人为化验误差失误，并且具有延时滞后性。
6 结束语
480T/H高压旋膜除氧器检修前溶解氧含量长期超标，通过现场检修及原因分析，并制定了相应整改措施，检修整改后，电厂的高压旋膜除氧器出水含氧量指标恢复了正常，从而确保了电厂2号高压除氧器的安全可靠运行。
参考文献
[1]能源部、机械电子工业部. 电站压力式除氧器安全技术规定 [S]. 1991-08-29
论文作者:许宝军, 张庆健
论文发表刊物:《中国电业》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/15
标签：除氧器论文; 溶解氧论文; 高压论文; 含氧量论文; 填料论文; 压力论文; 含量论文; 《中国电业》2019年第06期论文;