凝结水溶氧超标的原因分析及处理

摘 要： 本文重点分析了火力发电厂机组常见的凝结水溶氧超标的原因，论述了凝结水溶氧超标的危害，并针对各种超标原因提出了处理办法，对各火力发电厂凝结水溶氧超标的问题提供了可行的方法，具有一定的借鉴作用。

关键词：溶氧 超标 危害 办法

Cause analysis and treatment for the dissolved oxygen in the feedwater deaerator exceed the standard

Shen Zhibin

（Inner Monglia Datang International Tuoketuo Power Generation Co.Ltd.，Tuoketuo 010206，China）

Abstract： This paper focuses on the analysis of the thermal power plant unit common condensation of excessive dissolved oxygen in water， discusses the setting and the harm of excessive dissolved oxygen in water， and for a variety of causes of excessive solutions are proposed， for the thermal power plant condensate water dissolved oxygen overproof problems provides a feasible method， which has a certain reference.

Key words： Dissolved oxygen Exceed the standard Harm method

中图分类号：TM621.8 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）12-0298-02

引言

火电厂机组凝结水溶氧是电厂化学监督的的重要指标之一。凝结水溶氧大幅超标或长期不合格，会造成锅炉、管道、设备的高温腐蚀，降低回热设备的换热效率，缩短管道和设备的使用寿命，严重威胁机组安全经济运行，所以降低凝结水溶氧具有重要和深远的现实意义。火力发电厂水汽化学监督导则要求超高压发电机组在正常运行时，凝结水溶氧合格标准为小于30μg/l，小于20μg/l为期望值。机组正常运行时凝汽器处于真空状态，凝结水应该是合格的，但由于诸多原因导致国内许多供热机组普遍存在凝结水溶氧超标问题。

一、凝结水溶氧超标概况

某电厂2*300MW机组为湿冷纯凝汽轮发电机组，于2007年12月份投产，2012年01月开始转为自备电厂，开始对外供热，供热量200t/h。凝结水溶氧的控制方法主要采用凝汽器真空除氧及加联氨方式。2台300MW机组开始供热后，凝结水溶氧这个指标经常处于超标运行状态，超过50μg/l的次数达到15次/月。为了彻底消除溶氧超标，该厂从凝结水溶氧超标常见的原因进行分析，并针对各个原因进行查找并采取一定的措施，本文重点对该厂的查找过程及查找出溶氧超标原因后所进行的工作及效果进行了详细阐述。

二、凝结水溶氧超标的可能原因分析

凝结水溶氧的机理：由于凝汽器内空气进入和凝结水存在过冷，使凝结水中溶解氧，这就是凝结水溶解氧的机理。热井中的凝结水温度与凝汽器对应压力下的饱和温度之差成为过冷度，机组正常运行中要求凝结水的过冷度小于1℃。凝结水过冷度增加或者空气漏入量增加均会增加凝结水溶氧量。如果氧气在液体里的溶解量趋近于0，则凝汽器类似于除氧器且满负荷时溶氧量最低。

1.负压系统严密性对凝结水溶氧的影响

机组真空泄漏率严重不合格会直接影响凝结水溶氧。机组真空严密性不合格时，漏入凝汽器汽侧的空气量增加，增加了凝汽器真空除氧的负担，汽轮机排汽不能彻底除氧，造成凝结水溶氧超标。

2.凝结水系统辅助设备问题

凝结水泵入口阀门盘根不严、水封门水封破坏、凝结水泵盘根不严等均会直接影响凝结水溶氧超标。

3.凝结水补水除氧问题

化学制水系统除炭设备（真空除碳器或鼓风除碳器等）工作原理不同，导致凝结水补水中含氧量接近饱和，若化学制水水质超过100ug/L，补水方式直接补入凝气器热水井，没有利用凝汽器真空除氧能力，会直接导致凝结水溶氧超标。

4.热力系统疏水、回水问题

热力系统疏水、回水直接回收时，若溶氧指标大于100μg/l，回水直接进入凝汽器或者疏水联箱，没有利用凝汽器的真空除氧能力，也会造成凝汽器溶氧超标。

5.汽轮机凝结器热水井水位计、化学取样门漏汽及溶氧表故障等因素造成凝结水溶氧超标

三、凝结水溶氧超标的可能原因查找

1.通过检查凝结水溶氧取样装置、校验表计、人工取样化验对比分析等手段，证明采样装置的测量结果能正确反映凝结水的水质，说明本机组凝结水水质确实存在溶解氧超标的情况。

2.本厂凝结水泵为沈阳水泵厂生产的立式筒袋泵，密封形式为填料密封式，密封水一路来自凝结水输送泵出口母管，另一路来自凝结水泵出口母管。机组正常运行凝结水泵为变频运行，出口压力为1.8MPa，机组正常运行时机组凝结水泵密封水来自凝结水出口母管，压力为0.5MPa，为了验证密封水压力是否合适，调整密封水压力为0.9MPa，机组凝结水溶氧量无变化，排除凝结水泵机械密封密封水压力低导致凝结水溶氧超标的可能性;为了验证变频泵不是导致凝结水溶氧超标的主要原因，进行了凝结水泵的切换，切换至工频泵后，凝结水溶氧无明显变化，进一步验证了上述观点。

3.机组正常运行时规定真空严密性合格标准为270KPa/min。为了验证真空系统的严密性，连续进行了两次真空严密性试验，试验结果分别为108KPa/min及108.KPa/min，通过调阅前一年的真空严密性试验数据，基本维持在110KPa/min左右，排除了真空系统大量漏入空气的情况。

4.为了排除凝结水入口负压系统的管道、法兰、放水门、滤网及滤网放空门等不严密导致少量空气进入凝结水系统造成溶氧超标，通过现场检查，对可能泄露的地方进行涂抹黄油封堵，对入口滤网的放水门进行堵板封堵，凝结水溶氧数据没有明显变化，排除了凝结水泵入口真空系统的不严密的可能性。

5.本单元机组所在地处于内蒙古中东部，属于温带大陆性季风气候，冬季平均气温-15℃左右，机炉厂房均属于全封闭式，冬季机炉侧厂房均采用蒸汽取暖方式防冻，采暖凝结水回收至凝汽器疏水联箱，当溶氧超标时，化验采暖凝结水溶氧小于97.4μg/l，且采暖凝结水不排至凝汽器时凝结水溶氧无明显变化;检查本机组所有疏水联箱及高低加事故疏水，没有发现吸气的现象，排除了疏水回收导致凝结水溶氧超标的情况。

6.检查机组凝结水补充水溶氧的情况。电厂的用水一般采用罐式储存方式。本单元机组的补充水即采用罐式储存方式。本单元机组设一台2200m3的除盐水箱、2台100t/h除盐水泵及1台200t/h 启动除盐水泵。化学制水车间的除盐水管输送至除盐水箱，由除盐水泵转送到汽机房的100 m3凝结水补给水箱或直接由除盐水管输送至凝结水补给水箱，凝汽器补水由2台并联的凝结水补充水泵向机组补水。本单元机组的除盐水箱均与大气相通，未进行浮顶储存，因此在储存过程中大气中的氧气会逐渐溶解于补水中，机组在正常运行时，除盐水直接补至热水井。一般情况下除盐水溶氧为6～8 mg/L;温度为20～30℃。但由于凝结器本身相当于真空除氧器，当补水量不大时，除盐水中的溶氧大部分被除去，对凝结水溶氧影响不大。当除盐水向凝结器补水，补水率大于5%时，凝结器补水对凝结水溶氧有一定影响，其溶氧明显升高。

本单元机组自2012年开始转为自备电厂，开始对外供热。对外供热蒸汽分为高压蒸汽和低压蒸汽，高压蒸汽取自汽轮机高压缸排汽，抽气量最大为50t/h，温度300℃;低压蒸汽取自中压缸排汽，压力0.4-0.7MPa，抽汽量为150t/h，温度350℃。而本单元汽轮机组的额定主汽流量为897t/h，当最大流量供汽时，机组每小时补充水量接近200t/h，且补水均为补充至凝汽器热水井，经过计算，除氧器溶氧超标的原因即为除盐水的补充量过大。补充水补至凝汽器热水井，未充分利用凝汽器本身的除氧能力，造成凝结水溶氧长期超标。

四、凝结水溶氧超标采取的措施及效果

1.在除氧水箱顶部增加浮球，减少除盐水与空气的接触面积，减少除盐水溶氧。

2.改造凝结水补充水方式：利用机组检修机会对本单元两台机组的凝汽器补水方式进行改造，在化学车间至除盐水箱的补水管路上引出一路同管径的管道引至凝汽器喉部，在进入凝汽器喉部前分成三路，每路接一组膜式喷头，每组喷头前增加一组膜式喷头电动门，在膜式喷头前电动门的主管路上前加有电动门及调门，用于调节凝汽器的补水量。原来的凝结水补充水箱及凝结水补充水泵作为凝汽器的备用补水方式保留。

改造后机组正常运行时，若供热量大于50t/h时，机组的补水方式由化学制水车间直接通过新加管路补充至凝汽器喉部，利用膜式喷头进行充分雾化后进行除氧，以降低凝结水溶氧;若停止供热或供热量小于50t/h时，机组的补水方式变为正常补水方式。系统进行改造后经过一年的运行，年度运行数据显示该单元机组的溶氧超标已得到根治，能维持在15ug/l以下，远远低于30μg/l的标准，达到优良的水平。通过改造有效的降低了凝结水溶氧，减轻了管道及设备的腐蚀，增加了机组的安全经济性。

五、结语

通过对该电厂机组溶氧超标的可能原因进行查找，确定该电厂机组由纯凝方式机组改为供热机组后，补充的除盐水量大幅增加造成凝结水溶氧大幅超标。本文通过介绍凝结水溶氧超标的危害，分析了凝结水溶氧超标的各种原因，并针对每种可能产生的原因所进行的查找方式进行阐述;在查找到原因后所进行的设备改造及改造后的运行方式优化及取得的效果进行了重点阐述，对当今的供热机组溶氧超标治理具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]韩志成，李建成，尚进东，等.呼热集控运行规程.Q/CDT-ITKTPC105-6001-2012，2012

作者简介：申志宾，（1979-），男，助理工程师 ，大学本科，长期从事集控运行工作。