凝结水溶氧偏高问题探究

□张 倩

凝结水系统是火力发电厂中至关重要的生产流程，在实际生产过程中，凝结水溶氧问题是长期以来困扰发电行业的难题，凝结水溶氧过高，极容易加速凝结水、给水管路腐蚀速度，严重者会造成给水中杂质超标，甚至会使汽轮机叶片结垢、严重影响机组安全运行，所以研究凝结水溶氧问题对于火力发电行业具有十分重要的现实意义。

赤峰能源两台2* 135mw 机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司生产，汽轮机型号为CC135/N150 -13．24/535/535/0．98/0．294，汽轮机为超高压一次中间再热、单轴、双缸、双抽汽供热、凝汽式汽轮机。该汽轮机凝结水系统设备为:三台凝结水泵形式为地坑立式外筒型多级导叶离心水泵，三台水泵均改为变频控制;两台凝补水泵型号分别为Y225M-2、Y2 -160L-2;正常运行中凝汽器水位要求不低于600mm，凝汽器压力在4．9kpa左右，端差控制在3～8℃，过冷度控制在-2～2℃，要求凝结水溶氧小于40μg/L。该厂自2014年10月份#1 机组启动之后，凝结水溶氧一直居高不下，本文结合该厂自身系统、参数变化等特点，对凝结水溶氧问题进行分析研究。

一、凝结水溶氧高的成因

在实际运行中，很多原因都会造成凝结水溶氧高。将其概括起来，大致分为以下几类:

(一)运行调整不当造成凝结水溶氧高。运行调整过程中，可以影响到凝结水溶氧的细节有很多。从运行的角度分析，要从以下几个部分来进行。一是凝结水补水部分的问题。除盐水为凝结水补充水，如果凝补水本身水质含氧量就很高(甚至能高出几十倍上百倍)，而且补水量突然增大。就会导致凝结水含氧量升高。同时，由于该系统与真空系统相连，如果水箱水位过低、就会使该系统漏入空气，导致含氧量升高;但实际运行过程证明该厂#1 机组凝结水含氧量升高，受凝补水量变化的影响不大。该厂凝结水含氧量高可能另有原因。二是凝结水过冷度的调整。在冬季，循环水温度较低时，应降低循环水流量以防止凝结水过冷度超限。此外，冬季补水时，如果负荷较低、补水量较大，且补充水受环境温度影响水温较低，大量冷水进入凝汽器，也会降低热井凝结水温度，从而增加凝结水中氧含量。三是在实际运行的过程中，有时候设备问题会造成含氧量升高的情况发生。

图1 为2014年12月份整月历史趋势图，在此图中我们不难看出，红色为凝结水含氧量，在这个月，凝结水的含氧量有两次超限，一次在2014．12．08 前后，还有一次在2014．12．18之后，但是我们可以发现，凝结水含氧量变化趋势跟凝结水泵的出力变化几乎一致。

当#2 泵运行时，凝结水溶氧基本合格，当#3 泵启动，特别是两台泵并列运行的时候，凝结水含氧量大幅上升一度超过100μg/L。而#3 泵切换运行之后，从曲线上看也高于#2 泵单泵运行时凝结水含氧量。凝结水含氧量与#3 泵电流曲线关系密切。

图1

同样在2014．10．15～2014．12．03 也存在这样的问题，由此判断，凝泵处存在一定的缺陷或是运行上的问题，从而对凝结水溶氧产生影响。那么#1 泵比#3 泵严重，#2 泵较轻，且在某些工况下，#2 泵运行时对凝结水溶氧影响不大;所以造成这一阶段凝结水含氧量升高的原因有可能与#1、#3 凝泵有关，#1 或#3 凝泵启动后，负压区存在漏泄，有空气漏入，同时，两台泵并列运行之后，机械密封水压力可能降低，造成空气漏泄。同时，机组处在冬季供热工况，外供蒸气流量相对比较大、加热器疏水损失增加、凝结水量相对减少等一系列问题，造成凝补水用水量增加，同时冬季凝补水温度较低，本身含氧量就很高，也是造成凝结水含氧量高的一个原因。

根据以上推断，建议运行时一旦发现此类问题，尽量选择启动#2 泵，尽量单泵运行，且尽量使机组负荷稳定避免加减负荷过快。同时对#1、#3 泵负压区进行消缺、查漏适时增加密封水流量和压力，可以将负压区漏泄严重的凝结水泵入口门关闭并做隔离措施。

此外，轴加水封水位的调整也很重要，如果轴加水封水位过低，会导致水封处漏泄空气，最终导致含氧量增加。在机组两台凝结水泵运行时，还应适当提高凝结水密封水压力。防止机械密封处漏入空气。

(二)系统发生漏泄。凝汽器相连的系统均与真空系统相连，凝结水再循环、加热器事故放水、凝结水补水上水调门、热井、凝汽器喉部等相关系统设备如果密封部分(水封、密封垫等)老化或磨损严重，由于系统连着真空系统，会导致空气沿着破损老化处漏入凝汽器，最终导致含氧量增加，如果是凝泵处漏入空气，对凝结水溶氧的影响会更快、更明显。

如果加热器汽侧发生漏泄，也会导致凝结水含氧量升高，但由于氧量表装设在#1 凝泵处口，但是加热器疏水由低加疏水泵打至#2 低加出口。虽然凝结水含氧量升高，但是氧量表反映出来的变化可能更慢，而且不易被发现，这就从除氧器水的含氧量来判断才能有结论。

此外还有一个容易被忽略的地方，就是汽水取样表一二次门等相关联的管道，含氧量升高，通常情况下都认为一定跟系统有关，却忽略了表计的干扰，若有长期超量程或波动较大、甚至跳变的情况发生，就需要我们检查表计的准确性，并对相关系统设备进行检查、校验。

在实际运行中，给水泵密封水取自凝结水泵出口，但是密封水回水回至凝汽器。如果密封水供水或者回水漏入空气，也会对凝结水溶氧产生影响。况且该厂给水泵密封水有部分管道用金属软管，就增加了漏入空气的可能性。

归纳起来，凝结水用户运行中发生泄漏哪怕是轻微泄漏也会对凝结水溶氧问题产生一定的影响。

二、凝结水溶氧高的处理办法

凝结水溶氧高这一现象发生之后，要根据曲线的特征分析判断溶氧高的原因，从源头出发查找出真正的原因再进行处理。

一是判断是否仪表故障，以及是否仪表所连接部分漏入空气。如果发现是仪表故障，联系检修及时更换、处理。二是判断真空变化，真空系统是否发生泄漏，增加真空泵出力、提高轴封压力，维持好真空，防止机组漏真空造成溶氧高，如果此类问题不及时解决，很容易演变成严重事故。三是冬季工况下，凝结水含氧量高问题的发生，首先要调整好凝结水的过冷度，视具体情况，还可以在抽汽中选取一段低压抽汽，对凝汽器热井进行加热——鼓泡除氧。此方法虽然牺牲了一定的热量，但是能够提升凝结水品质，对机组长周期运行还是有好处的。四是根据工况，选择最有利于降低凝结水溶氧高的运行方式来运行。

凝结水含氧量高，要想从根本上得以解决，就需要在日常运行工作中不放过一丝一毫的缺陷，如有泄漏点及时修复及时处理，严把检修质量关，运行工作和检修工作结合好，就一定会让这项工作走上新的台阶。