摘要：随着对用电量需求的不断增加，对电厂设备的要求也是越来越高。为了提高设备的安全性能，天然气电厂的工作人员都会随时对设备的各项指标进行检测以确保设备安全有效地进行运作。本文以广东惠州天然气（惠州LNG）电厂为例，对设备中凝结水钠离子含量过高的检测过程进行了原因分析和问题排查工作，并给出了相关总结。
关键词：凝结水钠离子；含量过高；排查分析
一.引言
广东惠州天然气电厂8月19日起对设备检测结果显示：#3机凝结水钠离子含量过高,对汽轮机叶片存在积盐危害。对机组的安全运行存在重大隐患，采取了停机检查，通过对凝汽器本体，热控管道，输水管道，汽包逐一进行了排查。
二．设备概况
广东惠州天然气电厂（惠州LNG）电厂，一期项目3台390MW级机组于2007年6月投产发电，主设备引进国际先进的三菱9F燃气--蒸汽联合循环机组，热效率高，启停迅速，调峰性能强。锅炉采用杭州锅炉厂生产的自然循环锅炉。惠州LNG电厂为满足用水需要，化学原水预处理采用混凝、澄清工艺流程，锅炉补给水处理系统主要包括超滤系统、反渗透系统、混床系统，设有2座3000m3除盐水箱。由3台出力180 m3/h及2台出力45 m3/h的除盐水泵供水。除盐水出水母管有在线pH值表、电导率表及硅表监控供水水质。三. 问题分析 8月19日，夜班 #3机启机前DCS上凝结水钠离子含量11.3ppb，电导率1.5us/cm, 并网时钠离子7.7ppb，电导率1.38us/cm，暖机、进汽时钠离子均正常，之后启动循泵时，钠离子含量最大上涨至11.6ppb，期间电导正常。化学取样测得检漏装置钠离子为16ppb。
8月20日，#3机组正常运行中，DCS显示钠离子含量10ppb左右，电导率0.60us/cm，加强锅炉排补，钠离子降至6.0ppb，电导率降至0.4us/cm，停止排补后凝结水钠离子缓慢回涨至10ppb；化学取样测得钠离子含量为8.10ppb,电导率为4.51us/cm。通知机务检修在#5、#6循环水泵进口处加木糠5大包，加木糠后钠离子含量一直稳定在5.0ppb左右，化学取样测得钠离子含量为4.89ppb，电导率4.20us/cm。 因此初步#3机怀疑凝汽器轻微泄漏。
20日晚水侧放水、开人孔，通风；汽侧灌水至喉部，8月21日继续通风，查漏，无明显漏点，于21日晚23:00封人孔，恢复措施。8月22日，#3机高温态启机，启机前DCS显示凝汽器钠离子含量2.7ppb，化学取样测得凝汽器钠离子含量为5.3ppb；启机升速过程中，DCS上凝结水钠离子含量持续上涨至400PPb时，化学取样测得钠离子含量为1600ppb。#3机停机，停机时转速为2820rpm。因启动过程中钠离子突增，根据以往经验钠离含量超标那么多，初步怀疑凝汽器内部应该有非常明显的泄漏点。生产例会讨论决定停机对#3机凝汽器做彻底排查。
四. 问题排查
8月23 日打开凝汽器人孔通风并同时进行灌水查漏。查漏工作一直进行到24日，灌水已近40个小时，凝汽器六个水室钛管无泄漏，管板无泄漏；开汽侧人孔，进入内部，也没有检查到任何异物。
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通过运行两次开机试验，全过程运行无特别操作，只是正常开关几个疏水门。如果凝汽器本体泄漏或者抽真空管泄漏，这个泄漏点会一直存在的，不会像这几次开机这样，时有时无，并且都在机组升降速期间发生，怀疑外部与海水相关管道倒吸至凝汽器。
8月25日，对#3机汽机低压缸东侧开人孔门检查低压缸叶片是否积盐，经检查未发现异常。同时对凝汽器相连的外部管道进行排查，凡是与海水连接导致倒吸可能的管道都进行检查或割管隔断。
#3机组凝汽器查漏从22日至25日，对凝汽器本体以及与凝汽器相连接的管道进行全面检查，都未发现明显的泄漏点。期间开机4次，其中有3次都存在开机或停机过程中凝汽器钠离子超标严重的情况。由于每次检测到钠离子超标都是特然钠离子含量上升，其后又快速的下降，因此，我们多次质疑锅炉侧加药系统是否有可能是化学药品中的磷酸钠造成凝汽器钠离子超标，结果化学检测人员确认凝汽器内钠离子不可能是从化学药品中携带过来，而且告知凝汽器内氯离子也超标严重。
针对这种怪异的现象，我们向东部电厂、前湾电厂等多家兄弟电厂进行咨询，没有任何一家电厂发生过类似现象。为了最终找出凝汽器钠离子超标的原因，生产例会讨论决定采用东部电厂推荐的两次方法对凝汽器本体做最后一次排查，同时也邀请了东部电厂的技术专工支援我厂凝汽器查漏工作。
8月26日-27日，在东部电厂技术专工的指导下，分别通过荧光剂和氦质谱仪查漏法对凝汽器本次再次进行检查，最终确认凝汽器本次无泄漏。
8月28日晚，对#3机进行了三次开机试验。根据3次试验，凝汽器钠离子在启、停机过程中，趋势逐渐好转并最终能恢复到正常范围。
8月29日-30日，在机组开机过程中凝结水水质钠离子及电导仍有超标现象，但是短暂时间后下降到较低水平，通过加强排补后能稳定在合格范围。在总结分析凝结水钠离子含量超标原因时，仍怀疑凝汽器存在泄漏。
#3机高压饱和蒸汽钠离子的严重超标，让大家的关注点开始转移到了锅炉！怀疑高压汽包汽水分离效果不好，导致启停机过程中，饱和蒸汽溶解性带盐，进入凝汽器。
9月12日至运行至今，查看#3机启机事件记录及曲线图，当机组点火后一段时间，高压主蒸汽机侧疏水阀及高压旁路阀开启后，凝汽器Na离子含量有交明显的上升趋势，待机组负荷较高及进汽后缓慢下降恢复至正常值。原因大致分析如下：凝汽器本体经过多次灌水查漏、荧光剂查漏、氦气查漏排除泄露的可能性。故障原因锁定为高压汽包弧形导汽板焊缝裂纹（约7米长）导致高压汽包汽水分离不好，饱和蒸汽中含有大量的NA离子，大部分钠盐在过热器、主汽管道中析出，停机后随蒸汽温度降低溶解到冷凝水中，待下次开机时随蒸汽疏水或旁路蒸汽进入凝汽器，造成凝结水短时间NA离子突增，随着负荷的升高，进入凝汽器的NA离子越来越少，以上结论也可以从近期开机过程得到证实。
五. 总结:
目前还有两个遗留问题：1. 通过分析#3机近半个月来的开机曲线，NA离子在开机过程中还是会有轻微的升高，排补后降低，高压饱和蒸汽开机过程中NA离子含量还是超标，说明#3机高压汽包汽水分离不好的问题还是没有彻底解决，需待#3机M检彻底检查 2. 本次因为工期原因，仅为临时处理分离器裂纹，需#3机M检期间彻底处理该处裂纹缺陷。
由于惠州LNG电厂是调峰机组，主要承担电网高负荷情况下的调峰任务，所以机组主要的运行方式为两班制早去晚停。在用电量低的节假日期间，由于机组停机时间长，冷态启动次数较燃煤机组多，所以热应力的影响较大。
论文作者:徐凯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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