华北电力技术ＮｏＲＴＨｃＨｌＮＡＥＬＥＣＴＲｌＣＰｏｗＥＲ１１直接空冷机组凝结水溶氧超标原因分析及处理张继斌（山西走彦国际云司热电有限ｔ任公司，山西太同０３７０３９）摘要：分析了云冈热电直接空冷供燕机蛆凝结水溶氧起标的原因，提出了凝站术补水系统存在的问题厦解决方案。关键词：直接空冷机组，凝结水，溶氧超标中圈分类号ｔ６２１．８立献标识码：Ｂ文章编号：ｌ００３－９１７１（２００７）１０－００１１一０３ＣａｕｓｅＡｎａｌｖｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＥｘｃｅｓｓｉｖｅＤｉｓｓｏｌＶｅｄｏｘｙｇｅｎｉⅡＣｏｎｄｅｎｓａｔｅｏｆＤｉｒｅｃｔＡｉｒ—ｃｏｏｌｉｎｇＵｎｉｔＺｈａｎｇＪｉ－ｂｉｎ（ＳｈａｎｘＩＤａｔａｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＹｕ“ｇａ“ｇＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｄａｔｏｏｇ０３７０３９，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓＩｍｃｔ：Ｔｈｅｐ８ｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｒｅａｓｏｎｏｆｅ】【ｃｅ８ｓｉｖｅｄ；８Ｂｏｌｖｅｄｏｘｙｇｅｎｉｎｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｏｆｏｕｔｄｉｒｅｃｔａｉ卜ｃｏｏｌｉｎｇｃｏｍｂｉｎｅｄｈｅａｔｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｕｎｊｔｓｉｎＹｕｎｇａｎｇＴｈｅｒｍａＩＰｏｗｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｐ０ｉｎｔｅｄｔｈｅｐｒｏｂｋｍｓｉｎｃｏｎｄｅ聃ａｔｅｍａｋｅ—ｕｐｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄｓｏｌｕｔｈ８．ｏｘｙｇｅｎＫｅｙ帅ｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔａｉｒ－ｃｏｏｌｉｎｇｕｎｉｔ；ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ；ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ１云冈热电直接空冷供热机组系统介绍山西大唐国际云冈热电有限责任公司（简称云冈热电）是国内首座大容量２×２２０Ｍｗ直接空冷供热机组，两台机组的凝结水系统设计相同。空冷凝汽器采用德国ＧＥＡ公司提供的直接空冷技术，凝结水汇集到凝结水箱后，由凝结水泵输送到除氧器，途经轴封冷却器和３台低压加热器，其中１、２、３号低压加热器的加热蒸汽分别使用汽轮机的七段、六段和五段抽汽，除氧器使用四段抽汽；机组补水用化学除盐水并补至凝结水箱。２台机组机组投产后，凝结水溶氧一直不稳定，经常严重超标（按照火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准要求，云冈热电２台机组的凝结水溶直接空冷凝汽器管柬结构复杂，加工工艺要求高；真空系统庞大，在空冷凝汽器制造加工和安装过程中，难免会出现漏点，真空系统点多、面广，漏点不易找，并且，真空系统中使用的真空阀门基本上都是普通阀门，空气漏人系统的机会当然就多。除盐水在没有经过任何加热的情况下直接补入凝结水箱，溶解的大量空气根本不可能析出，这应是凝结水溶氧超标的主要原因之一。湿冷机组除盐水补水管一般都接到凝汽器喉部。并呈雾状喷出，利用汽轮机排汽将除盐水加热到相应凝汽器真空下的饱和温度，使不可凝结气体从除盐水中析出，并被真空抽吸装置抽走。云冈热电２台直接空冷机组都是通过除盐水泵将除盐水直接打到凝结水箱。由于除盐水箱放置在室外，除盐水温度基本上为环境温度，低于凝结水箱中的凝结水温度。大量的低温除盐水在没有经过任何加热的情况下直接补人凝结水箱，其中溶解的大量空气根本不可能析出。氧含量应小于４０腭／Ｌ）。２凝结水溶氧超标原因分析通过对系统分析计算，直接空冷机组凝结水溶氧超标的原因主要有三个，一是真空系统体积庞大，空气漏人重大，二是补水系统连接方式不合理，三是因为汽阻大，传热端差大。引起凝结水的过冷度大。与同等容量的湿冷机组相比，直接空冷机组没有所谓的热井，没有经过凝汽器的真空除氧，凝结水过冷度大。３解决凝结水溶氧超标的措施分析要解决或降低凝结水中的溶氧含量，主要应从两方面着手，一是设法降低真空系统的空气泄漏量；二是提高补水温度，发挥真空除氧的作用。万方数据 １２华北电力技术ＮＯＲＴＨＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯｗＥＲＮｏ．１０２００７３．１提高机组真空严密性云冈热电的２台机组真空系统严密性比较ｋＰａ／ｍｉｎ，２号机组真空泄露率为ｏ．４ｋＰａ／汽总管轴线均匀布置，环形管钻孔，使除盐水呈雾状沿径向喷出。汽轮机排汽将喷出的除盐水加除盐水中析出，随余汽进入空冷凝汽器，最后被真空抽吸装置抽走，从而达到除氧的目的。该方案的优点是可以将全部补水管布置在室内，不用考虑防冻措施。但是，考虑到由于全部补水进入排汽装置，排汽装置疏水泵的出力要相应提高。耳前，云冈热电２台机组排汽装置疏永泵没有富余的容量。方案三：除盐水补人排汽装置（见图１）。低，其中１”号机组真空泄露率大部分时间为一热到相应真空下的饱和温度，使不可凝结气体从ｏ．３５ｍｉｎ。大多真空严密性试验结果达不到德国ＧＥＡ试验要求（＜０．３ｋＰａ／ｍｉｎ）。因此，说明对这两台机组的真空系统需要采取有效手段进行查漏堵漏，设法减少真空系统的泄露量。同时，应利用机组停机或检修时机，将真空系统的普通阀门全部更换为带水封的真空阀门。３．２进行除盐水补入系统改造要解决补入的除盐水溶氧高的问题，必须将补人的除盐水加热到饱和温度。有５种改造方案可以解决这个问题：方案一：除盐水直接补至空冷第三组凝汽器管束的蒸汽分配管。将除盐水直接引至空冷凝汽器管柬的蒸汽分配管，用汽轮机排汽对其加热，这是ＧＥＡ公司为云冈热电１、２号机组提出的方案。具体方案是将除盐水直接引进空冷凝汽器第３单元管束（最先投运也是最后退出）的蒸汽分配管上，除盐水进入蒸汽分配管后，成雾状喷出，利用汽轮机排汽将补人的除盐水加热到相应真空下的饱和温度，并将其溶解的空气等不可凝气体析出，达到真空除氧的目的。由于直接空冷凝汽器露天安装在３４．１３去凝结永箱图ｌ补水补人捧汽装置改造图目前补水方式主要存在三个问题。一是除盐水中溶解的大量空气来不及析出，造成凝结水溶氧曩超标；二是温度较低的除盐水直接补入回热系统，势必增大第７级回热抽汽的抽气量，影响回热的热经济性ｆ其三是补水没有与排汽接触，它们之间投有实现热交换，排汽的潜热没有足够放热给低温补水。补水也无法吸收排汽的热量而被加热，不利于提高机组的经济性。借鉴常规湿冷机组的补水方式，将补水补人排汽装置，即由目前补入凝结水箱的方式改为补入排汽装置的方式。补水管穿过排汽装置管壁接到排汽管道内部，并且在补水管的出口接若干水环，根据补水需要，水环上等阆距的安装雾化喷嘴口福ｉ度较低的除盐水经喷嘴雾化喷出，与汽机排汽充分混合换热。冷却部分排汽，减小进入凝汽器的排汽量，提高机组的经济性。与排汽进行热交换后，补人的除盐水和部分排汽的凝结水一起通过排汽管道底部进入疏水箱，与原有疏水一起，经本体疏水泵打入凝结水箱。方案四：使凝结水箱具有除氧功能。凝结水过冷度高是造成凝结承含氧量高的主ｍ的高空平台上，蒸汽分配管中心标高约为４５．１８ｍ，要求除盐水泵必须有足够的扬程，以满足上述高度的要求。机组试运期间，在发现凝结水溶氧高后，虽然亦想按照本方案改造凝结水系统，但通过理论核算，除盐水泵的杨程应为１１０ｍ，而现安装的除盐水泵扬程（６５ｍ）偏低（这是按照补水至凝汽器的方式选型的）。另外，据有关试验，采用此方案后，凝结水溶氧仍然不能达到标准。采用本方案，还要注意补充水管冬季的防冻问题。因为有一部分补水管要布置在室外，当补水量较小，特别是机组停运时，这部分管道有被冻坏的危险。对这部分室外管道不但要做好保温工作，还要选择适当位置安装放水阀门，以便在冬季停机时，将室外补水管道中的水全部放光。方案＝：除盐水接到汽轮机主排汽管道上。除盐水管接到汽轮机排汽总管上，布置在排汽总管的中心并将四周钻孔（见图３），或者将除盐水管分接出几根分管并加工成环状沿汽轮机排万方数据 华北电力技术ＮｏＲＴＨＣＨⅨＡＥＬＥＣＴＲＩｃＰ（）ｗＥＲ１３要原因之一。为提高凝结水过冷度，根据热力除氧原理，需要加大凝结水、补入的除盐水与排汽之间的换热面积。为此，需装设雾化喷嘴，加大汽水接触面积，使凝结水和化学补水均在凝结水箱内实现雾化，从主排汽管道引出的部分排汽与雾化永逆流接触，增强除氧效果。其系统如图ｚ所示。图２使凝结水箱具有除氧功能方案五：去掉凝结水箱，补水和凝结水全部；入排汽装置（见图３）。，图３凝结水补水改造系统图去除庞大的凝结水箱。原有的凝结水管道穿过排汽装置管壁伸入排汽管道内部，因为凝结水量较大，分别在排汽装置出入口的排汽管道内安装若于水环，空冷岛来的凝结水和化学除盐水都通过若干水环上布置的喷嘴喷入排汽管道内。排汽管道内的凝结水经疏水管引入凝结水泵人口。另外，排汽装置的底部均匀布置一些角铁，加强凝结水和排汽之间的换热，实现真空除氧。４直接空冷机组补水系统改造方案可行性分析机组实施以上的补水和凝结水结构改造后，可以降低凝结水的过冷度，提高凝结水溶氧合格率；在排汽进入空冷岛之前先冷却部分排汽，减小空冷凝汽器热负荷，在风机转速和万 方数据环境温度不变时，可以提高机组的真空，提高机组的经济性。另外，因为降低了凝结水过冷度，提高了进入低加的人口水温，可以提高机组的热经济性。第一，二、三方案容易实施，且这三种方案豹热经挤性可以通过计算得出具体数据（计算简略）。计算结果显示，这三种方案实施后，热经济性都有较大的提高。同时，方案实施后，由于凝结了部分排汽，使主排汽管道和空冷岛换热面内流动的汽量减少，流动阻力随之减少，这对于降低凝结水过冷度也是有利的。以上５种方案均对提高凝结水泵人口水温或者是降低凝结水过冷度起到有利作用。方案一实施可以不改变本体疏水泵和凝结水泵的容量，但需要除盐水系统全部停运，才能实施。方案五存在着较大的系统变更，排汽装置下面的本体疏水泵若不改为凝结水泵，则本体疏水泵的容量不够；若排汽装置下面的疏水直接送人凝结水泵，则因凝结水泵的标高问题可能存在汽蚀问题。实施方案四，就是要想办法把凝结水箱当作真空除氧器来使用。要把空玲岛下来的凝结水与部分排汽换热。但这需要查看目前凝结水箱内部的汽水管道相对位置及布置情况，同时为加大换热面积，还需要布置大量的雾化喷嘴。为了系统改造简单有效，建议采用方案二与方案三综合进行。这样改造对提高机组的热经济性和降低凝结水含氧量肯定会有明显的效果。托电的６００Ｍｗ直接空冷机组没有专用的凝结水箱，化学除盐水直接补入排汽装置，空冷岛的凝结水靠自身重力返回到排汽装置底部的疏水箱，与部分的排汽接触后，直接进入凝结水泵。５结论云冈热电１、２号机组排汽装置补水系统改进后，１号机凝结水溶氧已经降低至２７～３５ｐｇ／Ｌ，基本合格，但２号机凝结水溶氧仍超过标准。分析原因，主要是汽机真空严密性试验不合格。ｚ号机真空严密性试验数据仅达到５９３ｋＰａ／ｍｉｎ，没有达到小于Ｏ．３ｋＰａ／ｍｉｎ。还有，２号机补至排汽装置的除盐水喷头环管喷孔（管径Ｄ８９×４ｍｍ、喷孔直径Ｄ３ｍｍ、数量１２０个）雾化效果不好，导致凝结水溶氧超标。（下转第２ｌ页）№．１０２００７华北电力技术ＮｏＲＴＨＣＨＩＮＡＥＩ，ＥＣＴＲＩｃｐＯｗＥＲ２１不合格时加强石灰乳箱的排污和石灰乳泵的切换冲洗。在正常运行期间根据悬浮物的类型及水温，４实际效果注意调节最佳的ｐＨ，确定石灰的加药量。通过以上设备改造，解奂了搅拌澄清池振动在混凝期间原水需要足够的碱度，避免在投大、有摩擦异音的问题，澄清池排泥系统的堵塞问加混凝剂时ｐＨ突降。冬季水温低，因此要提高题，石灰加药出力不足和聚合铁加药系统的腐蚀ｐＨ，须加大石灰量，夏季水温高，可适当降低石灰问题，加药系统液位的监控问题，保证了澄清池的加药量，以保证混凝剂形成金属氢氧化物。夏季澄稳定运行。同时改善了加药系统的劳动环境和条清池出水ｐＨ控制在约１０．４，冬季澄清池出水ｐＨ件，降低了检修人员的劳动强度。控制在约１０．７。通过对石灰预处理运行中影响澄清池出水３．４混凝剂加入量对澄清池运行的影响水质的各种因素分析，采取了以上相应的运行处理水中的残留硬度与石灰的加入量有调整措施后，通过澄清池调整试验，确定了最关，处理水的浊度与混凝剂的加人量有关。聚佳运行工况和最优的加药量，降低了制水成合铁混凝剂的投加量、溶液的ｐＨ，投加方式决本。２００６年１～１１月份制水量达到了ｌ３１２万ｔ，定于混凝效果的好坏。聚合铁加药量偏小不足澄清池出水指标基本上达到了设计值，保证了以全部完成混凝反应；加药量大，残留在水中二期循环水的水质。的铁盐会使水带色，尤其是与水中的腐殖质作用，生成物颜色深且不易沉降，同时会造成药参考文献品的浪费，制水成本高。［１］李墙元主编．火力发电厂水处理及水质控制．北京；对策：聚台铁浓度稳定，根据澄清池的人口流中国电力出版社，１９９９．量及时进行调整。同时根据水温的不同采取一些［２］李培元．钱达中，王蒙聚．锅炉水处理．武汉：湖北科学相应的措施。冬季低温、低浊水可适当加大聚合铁技术出版社，１９８９．混凝剂加入量，加速絮体的形成，加快沉淀速度，收藕日搠；２００７一０８—２７作奢筒开；帮秀牡（１§ｓ？一），女，１９静年７月毕业于武援术利电力夏季可减少聚合铁混凝剂的加入量，可保证絮凝学院应用化学专业。大学奉辩，高级工程师．从事电厂化学技术监后的澄清池出水水质。督管理工作．■｝●－■｝坐－尘嘶坐■Ｐ●｝●｝■｝。■ｔ■●＇■■■１■●幸●●■｝，■，■蚺ｅ■｝■‘－■‘－－■｝■ｔ■■－■■－●－●■‘Ｉ■ｔ妇出■■－■ｔ（上接第１３页）总的来说，云冈热电２台直接空冷机组的除学出版社，１９９８．盐水补水系统改进是成功的。针对ｚ号机凝结永［３］胡尊立．从ｗｙｏｄ＆ｋ电厂看严寒映水地区发展直接空溶氧仍超标的分析，计划明年利用机组小修机会，冷的可行性．中国电力，２００２，３５（９）．在排汽装置的除盐水补水环管中，加装雾化性能［４］马义伟．电站空冷若干专题讨论．哈尔滨ｔ哈尔滨工业较好的高质量喷嘴；排汽装置内部铺设重叠钢铁大学，哈尔滨能源科学与工程学院．２００４．带，进一步析出低加疏水和除盐水补水中的氧气。［５］王佩璋．节术型空冷式火力发电的特点及其经济性研究，机电信息，２００４（１３）．同时，经过治理．确保汽机真空严密性试验合格。［６］宋彦信．当今世界空冷凝汽器．电站辅机。１９９６，（１）．估计２号机除盐水补水系统经过再次改造后，凝［７］Ｄ．Ｇ．Ｉ（ｒｏｇｅｒ，郭泉．直接空冷凝汽器风机的运行性结水溶氧合格率会进一步提高。鲍．山西电力技术，１９９６。（１）．参考文献［８］王佩璋．我国首台２００Ｍｗ火电直接空冷凝汽器系统的设计与运行．电力设备．２００４，（９）．［１］赵之栋．从云冈热电看直接空冷机组减少凝结水落较藕日期｛２００７—０８—２７氯的方法．华北电力技术，２００４，（５）：５～９，１４．作者莆介；张继域（１９８３一），男，商级工程师，从事发电厂汽轮机［２］马义伟．冷却器设计厦应用．暗尔演：哈尔滨工业太专业工作。万 方数据直接空冷机组凝结水溶氧超标原因分析及处理
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
张继斌， Zhang Ji-bin
山西大唐国际云冈热电有限责任公司,山西,大同,037039华北电力技术
NORTH CHINA ELECTRIC POWER2007，(10)0次
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