淺析300MW機組凝結水溶解氧超標的原因及改進方法
應用技術
作者：張智英
[摘 要]本文結合電廠300MW機組化學製水設備特點，分析機組實際運行中凝結水溶解氧超標的原因，並提出改進的方法，為機組的安全經濟運行提供可靠的保證。
[關鍵詞]凝結水；溶解氧；超標；改進
中圖分類號：TK264.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0209-01
1 前言
火電廠機組凝結水溶解氧量是表征凝結水水質的重要指標之一。機組正常運行時，凝汽器在正常真空狀態下，凝結水溶解氧應該是合格的，由於很多種原因，國產機組普遍存在凝結水溶解氧超標且長期不合格的問題。凝結水溶解氧大幅度超標或者長期不合格，會加速凝結水管道設備腐蝕及爐前熱力係統鐵垢的產生。凝結水溶解氧嚴重超標時，還會導致除氧器後給水溶解氧超標，影響鍋爐受熱麵傳熱效率，加速鍋爐管道設備腐蝕結垢乃至發生鍋爐爆管等事故，嚴重威脅機組的安全、經濟運行。
2 凝結水溶解氧原因分析
由於凝汽器內空氣進入和凝結水存在過冷，使凝結水中生成溶解氧，這就是凝結水溶解氧的機理。影響凝結水溶解氧的兩個因素是凝結水存在過冷度和空氣的進入。
2.1 凝結水過冷度的原因
過冷度增加，凝結水溶解氧量也隨之增加，因此過冷卻度不僅影響低壓給水係統的腐蝕，而且也影響凝汽器空氣漏入量的估算及機組的經濟性和安全性。原因分析如下：由於蒸汽從排汽口向下部流動時產生阻力，造成下部蒸汽壓力低於上部壓力，下部凝結水溫度較上部低，從而產生過冷，此外蒸汽被冷卻成水滴時，在凝汽器冷卻水管間流動，因水滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高，凝結水降溫從而低於其飽和溫度產生過冷，以及空氣漏入，空氣分壓力增大，蒸汽的分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下凝結，使凝結水溫度低於排汽溫度，產生過冷，如果抽氣器不能及時抽出，增大了傳熱阻力，也使過冷卻度增大，從而使凝汽器溶解氧量增大。
2.2 凝汽器結構的原因
國產凝汽器熱水井內裝有除氧裝置，並有排汽管將析出的氣體引入空氣冷卻區內，最後由抽氣口抽出。但有此國產凝汽器熱水井隻有簡易除氧裝置，卻沒有排汽管，不能及時抽出析出的氣體，造成蒸汽分壓力下降，引起凝結水過冷，從而導致凝結水溶解氧超標。
2.3 空氣進入的原因
水中溶解氧量取決於溫度、海拔高度，補充水溶解氧是凝結水的近千倍，可見對凝結水溶解氧的影響是很大的。蒸汽夾帶進的氧氣數量是很小的，真空係統漏入的空氣帶入的氧，是凝結水溶解氧的主要來源。如：真空係統的設備因振動、塑性變形、膨脹不均等，出現裂紋、斷裂等，使空氣進入，以及閥門盤根和管道的接頭等漏泄；機組負荷低，蒸汽流量小，處於真空狀態下工作的區域擴大，漏入的空氣量大大增加；凝汽器銅管腐蝕或破裂漏泄，脹口漏泄循環水漏入熱水井，不僅影響水質，而且影響凝結水溶解氧量，雖然溶解氧量很高，但循環水的漏量是很小的，且漏泄的幾率很小；各種疏水回收帶入的氧，如疏水擴容器疏水，汽封加熱器疏水，高、低壓加熱器疏水等，疏水中夾帶著空氣和溶解氧，對於閉式不接觸大氣的疏水，溶解的氧相對較少，而對於接觸大氣的疏水受溫度的影響較大，溫度低溶解的氧較多，溫度高溶解的氧較少。
2.4 凝汽器補水量的原因
凝汽器補水未經過除氧的除鹽水。凝汽器補水均從凝汽器喉部噴入凝汽器，除鹽水量越大，帶入凝汽器內的氧量就越多，若凝汽器自身除氧效果越好，凝汽器補水噴入的霧化效果就越好，凝汽器補水量大小對凝結水溶解氧影響越小。。凝汽器存在著過冷現象，同時檢驗自身除氧能力也較弱。
2.5 真空的原因
真空係統泄漏部位在凝汽器下部，由於流動方向不同和汽阻增大，使空氣不宜抽出而直接溶於凝結水中，從而使凝結水溶解氧增大。另一方麵，由於開、停機過程中，調整管道各疏水，可能引進閥門盤根鬆動造成泄漏；其次與凝汽器連接的有疏水擴容器疏水管道、軸封冷卻器疏水、低壓加熱器疏水等3路疏水，其中疏水擴容器疏水在開機熱態暖管疏水時，存在著較大的熱應力，容易造成疏水擴容器焊口裂開，空氣漏入凝汽器，使凝結水溶解氧增大；軸封冷卻器疏水經水封筒進入熱水井，若水封筒泄漏可能造成空氣泄漏；低壓加熱器疏水管道各連接部分泄漏，易造成空氣漏入凝汽器，使凝結水溶解氧增大。