凝结水精处理系统旁路设置与优化

吴 宇，沈继军

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

凝结水精处理系统旁路设置与优化

吴 宇，沈继军

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

分析火电机组凝结水精处理旁路系统设置的现状与精处理系统旁路存在的问题，指出了常规系统改造思路存在的弊端，并提出了比较合理的优化方案，为避免今后精处理系统出现类似事故，确保正确设置旁路系统，保证机组安全稳定运行，提供了借鉴经验。

凝结水精处理系统；旁路；优化

随着电力技术和电力工业的不断发展，我国发电机组不断地向高参数、大容量方向发展，因此锅炉对给水品质的要求也越来越高。近年来随着各发电集团公司装机容量的提升，600 MW机组已成为支撑电网的主力机型。为保证机组安全运行，我国在亚临界及以上参数的机组基本采用凝结水精处理系统，无论是汽包炉还是直流炉，作为改善和保证凝结水水质的凝结水精处理系统都是必备的。

凝结水精处理系统的正常运行，对保证机组水汽品质，减缓热力系统腐蚀及沉积趋势，提高机组热效率，缩短机组启动时间，节约能耗和经济成本，提高机组凝汽器泄漏的保护能力等都具有重要的现实意义。

凝结水精处理旁路系统作为凝结水精处理的保护性措施，其作用一是作为凝结水精处理系统投运和退出的转换机关，二是凝结水系统出现异常时作为保证机组除氧器供水的重要手段，因此旁路系统的设置对于保证机组的正常运行起着重要的作用。

1 凝结水精处理旁路系统的设置方式

对于凝结水精处理旁路系统的设置方式，除装设汽包炉的空冷机组外，国内机组凝结水精处理系统一般都包括前置过滤器系统和高速混床系统2部分。前置过滤器系统主要用于除去凝结水中悬浮物、胶体、腐蚀产物和油类等物质，以延长树脂运行周期和使用寿命；高速混床系统主要除去水中的盐类物质，另外还可以除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。

目前凝结水精处理旁路系统设置方式有2种：过滤器和高速混床系统分别设置单独的旁路，在异常情况下自动打开旁路装置，保证机组的安全运行；除过滤器和高速混床均单独设置单独旁路外，还设置总的大旁路，由程控系统或现场人员开启，以备紧急情况的果断处置，该类精处理旁路系统如图1所示。

2 凝结水精处理旁路系统的控制方式

2.1 前置过滤器旁路的控制方式

以设置2台过滤器，不设备用的机组为例，正常运行时，每台机精处理2台前置过滤器运行，无备用，当1台前置过滤器失效时，退出运行进入反洗程序。

图1 凝结水精处理系统旁路示意图

当前置过滤器系统旁路压差大于0.15 MPa时，旁路阀打开，使100%凝结水通过旁路系统；前置过滤器进出口压差大于0.04 MPa时，旁路阀打开，使50%凝结水通过旁路系统，另外50%凝结水流量通过没有失效的前置过滤器，失效前置过滤器进行反洗操作。前置过滤器旁路控制情况如表1所示。

表1 前置过滤器旁路控制情况

2.2 高速混床旁路的控制方式

以设置3台高速混床，2用1备的机组为例，当1台混床失效时，投运另1台混床并经再循环泵循环正洗至混床出水合格后投入运行，失效混床进入再生程序。高速混床旁路控制情况如表2所示。

表2 高速混床旁路控制情况

凝结水混床系统进、出口压差大于0.35 MPa时，旁路阀自动100%打开，并关闭每个混床的进出水门，凝结水100%通过旁路系统，保护树脂和混床不受损坏。

2.3 混床大旁路的控制方式

大旁路在集控室DCS画面和精处理控制室都具有操作权，出现紧急情况时，集控室人员可以打开大旁路。整个凝结水经处理系统进出口压差大于0.55 MPa时，凝结水进口母管水温超过50℃时，旁路阀自动100%打开，并关闭每个前置过滤器进出水门，凝结水100%通过旁路系统，保护前置过滤器和滤元不受损坏。

3 目前凝结水精处理与旁路设置存在的问题

3.1 是否设置大旁路

目前设置大旁路的机组一般都是老电厂改扩建的新机组中设置较多，原因之一是老厂运行人员在长期实践中认为，两级旁路在出现紧急事故时操作比较麻烦，有可能因为操作时间较长造成意外停机，第二个原因是可以把大旁路的控制权同时交给集控室值班人员，在发生因为凝结水精处理故障时迅速打开大旁路，集控室值班人员能够更好地控制除氧器的水位。

3.2 大旁路的控制方式设置要合理

大旁路在运行时要设置成手动优先的控制方式，无论是在手动状态还是在程控状态，随时可以手动调整大旁路的开度，其次大旁路自动打开的条件要合适，如果前置过滤器设置压差动作值为0.15 MPa，混床系统设置为0.35 MPa，那么大旁路的动作值设置至少为0.55 MPa较为合适，否则可能由于在设备切换时造成大旁路频繁动作。在某600 MW超临界机组的精处理投运过程中，由于大旁路设置压差值不合适，频繁造成大旁路动作，困扰很长时间后发现是由于大旁路压差设置动作值较低造成的。

3.3 凝结水精处理树脂倒灌进凝汽器热井的问题

近几年随着精处理系统的普及，精处理高速混床树脂倒灌进凝泵的事故逐渐增多。目前一般采取的手段为在凝结水精处理入口加装逆止门，加上凝泵出口本身的逆止门，用两道门作为屏障防止凝结水泵停止时造成的凝结水倒灌问题。但如果逆止门动作稍慢，有可能将逆止门处沾染树脂，造成逆止门不严。要想彻底解决这个问题还要从凝结水精处理控制包括旁路的设置上入手，倒流主要是由于凝泵停止时凝结水倒流造成冲击，使得高速混床水流方向倒转，树脂从混床顶部浮出。

一般的凝结水精处理系统保护措施主要是针对超压的情况进行处理，即进出口差压大于0.35 MPa打开高速混床旁路阀门退出混床，但对于压力低的情况（即凝泵事故停止）的状况一般很少考虑。

未设置压力低的保护存在以下2种危害：一是凝泵停止时可能会造成混床树脂倒流溢出至凝泵和热井；二是如果运行人员监测不到位，如果混床阀门处于运行状态下，凝泵短时间停止后又重新启动，高速混床在没经过升压过程下直接进入运行状态，会对高速混床的上部配水装置和下部的水帽造成很大冲击，长时间这样操作会损害混床内部的配水装置，从而造成混床偏流和露树脂的情况发生，大大增加了混床运行的不稳定因素。

对于工频凝泵判断凝泵的停止是很容易的，对于变频凝泵要考查一下最低频率下凝泵出口的压力，对于300 MW以上机组的凝泵变频器最低频率下凝泵出口压力一般为1 MPa左右，所以只要针对凝泵出口压力与混床的旁路和大旁路做一个联锁就可以。如当凝泵出口压力降至0.8 MPa时，混床旁路大开，混床启动退出程序，这样就可以最大程度防止树脂翻床、倒进凝泵的情况发生。

4 结束语

为保证机炉汽水品质，目前火电厂凝结水精处理系统的运行要求都是100%处理，不间断投入运行，因此作为保证热力系统水质的凝结水精处理系统与机炉系统一样必须保证安全稳定运行。正确设置凝结水系统旁路，可以保证机组的正常运行和减少意外停机的可能，更为重要的是，它也是解决目前广泛存在的精处理树脂倒灌进热水井的重要手段之一，对于空间位置允许的条件下，建议增设大旁路系统。

［1］ DL／T 5000—2000，火力发电厂设计技术规程［S］.

［2］ DL／T 561—95，火力发电厂水汽化学监督导则［S］.

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［4］ 孙立忠，刘建民.凝结水精处理系统优化运行［J］.东北电力技术，2013，34（3）：31－34.

［5］ 王永生，武 哲，秦 峰.凝结水精处理系统的优化设计［J］.东北电力技术，2009，30（12）：12－15.

Setting and Optimization of Bypass System in Condensate Polishing

WU Yu，SHEN Ji⁃jun
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

In view to the setting of bypass system in condensate polishing in thermal power units，and problems in bypass system in condensate polishing，this article points out the drawbacks in conventional system transformation，morks out more reasonable optimiza⁃tion program.And also it provides reference experience to avoid future similar incidents in condensate polishing，ensuring the correct settings for bypass system，and safe and stable operation of the units.

Condensate polishing treatment system；Bypass；Optimization

TM621.8

A

1004－7913（2015）02－0023－03

吴 宇（1979—），男，硕士，工程师，主要从事电力用油运行监督管理工作。

2014－11－26）