浅析CEX在运行中氧含量超标的问题及解决方案

范刚　林尤旭

摘 要：CEX（凝结水抽取系统）在发电厂中是一个重要的主系统，该系统中水的氧含量对整个系统的安全稳定运行，处于举足轻重的指标。本文从该系统的密闭性、补水的水质以及真空度等方面，去分析和验证，并对可能影响的因素提出改造，尽可能的降低该系统中水的氧含量，从而提高系统的运行状况，提高电厂的发电效率和运行寿命。

关键词：氧含量 泄漏 流量

中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0242-01

1 凝结水溶解氧高可能原因分析

1.1 真空系统泄漏

在进入冬季，凝汽器氧含量升高后的第一项应对措施就是怀疑凝汽器的真空系统有漏。如果凝汽器内汽空间的某个地方有漏则可能在相应的凝汽器热井内有较大的含氧量。

由性能试验科多次委托上海728院对整个真空系统相连的所有设备进行氦检漏。虽然发现了是一些漏点，但是对漏点进行处理后，凝结水氧含量也基本没有多大变化。另外要求机械队将所有关于凝汽器真空系统相连的仪表管，阀门的盘根、法兰接头等处利用润滑油脂进行涂抹密封。对凝汽器的氧含量依然是没有效果。对小漏点进行处理后，热井C1的氧含量有所下降，但热井其它的部位氧含量没有多大变化，凝结水的氧含量没有下降。

如果凝汽器有较大的漏点存在，则不可能是机组经过了几次大修后，机组都存在差不多的漏点，并且在夏季是影响很小只有在冬季的时候才体现出来。因此在利用一号机降功率期间进行了凝汽器真空系统的严密性试验，试验结果表明凝汽器真空的严密是优良。因此得出的结论是在二期凝汽器氧含量高的原因并不是有真空系统的不严密所造成的。

1.2 凝结水过冷的影响

2003年2月运行人员对CRF海水流量进行截流，降低循环水流量，发现凝结水泵出口溶解氧含量从60ppb降到30ppb左右，从这个现象看凝结水溶解氧含量升高与凝结水过冷有一定的关系。通过上述对比我们认为凝结水过冷对溶解氧有影响，但不是引起溶解氧高的主要原因。

1.3 补水对凝结水氧含量的影响

二期凝汽器的补水来自SER水箱，其溶解氧经常处于饱和状态，而SER水箱其水温夏天冬天变化很大，另外，温度不但影响补水中氧含量，而且影响补水进入凝汽器后的除氧效果。夏天的补水温度高，进入凝汽器后在扩散过程中，温度很快达到其对应压力下的饱和温度，大部分溶解氧及时转变成挥发性气体被CVI系统除去。冬天SER水在10 ℃以下，在进入凝汽器扩散过程中没有达到其饱和温度，从而使携带的溶解氧进入热阱水中引起凝结水氧含量高。

另外，短时间大流量补水对溶解氧有明显影响，其原因为在大流量补水时的补水进入凝汽器的位置不同造成的。二期凝汽器的补水共有两路，一路小流量补水进入凝汽器的汽空间，另一路大流量补水则直接进入凝汽器的热井；凝汽器正常补水时只有小流量阀门开启，补水进入汽空间通过真空除气后对溶解氧影响很微小，而大流量补水时则补水直接进入凝汽器热井，没有经过真空除气，因此氧含量上升较大。由于凝汽器的正常补水其大阀是不会开启的，只有小阀在小开度进行补水，因此凝汽器的正常补水不是引起溶解氧高的主要因素

1.4 真空泵的运行状态

凝汽器内是处于高真空状态不可避免地有不凝结气体进入，关键是漏入的气体量及漏入后的气体及时有效的利用真空泵进行排除。根据真空泵的工作原理，怀疑真空泵的工作性能有问题。利用红外点温计测量真空泵的泵体温度和凝汽器斜颈、热井等处的温度并与秦山三期相应各处的温度进行测量比较。发现二期的真空泵泵体的温度与凝汽器内的温度相当接近。是否由于真空泵的运行状况影响凝结水氧含量。根据对真空泵工作水温度调节的试验，在2005年2月5日将2CVI301EX的冷却水进行技术改造。将冷源由SRI改用SES冷冻水来进行冷却（2CVI003LT显示从30 ℃降至14 ℃），凝结水溶解氧从60PPb下降至30PPb。凝汽器内的真空也相应的提高了2 kPa，凝汽器排气温度也降低到30 ℃左右。

原因分析：水环室真空泵的抽气效率是跟真空泵内的工作水的温度是直接相关的。只有在真空泵内的真空比凝汽器内的真空高的情况下，凝汽器内的不凝结气体才能从凝汽器内向真空泵方向流动，利用真空泵将不凝结气体排出。真空泵内的真空是在于工作水温度对应的饱和压力。二期真空泵冷却水是采用闭式冷却水SRI，在冬季的温度一般维持在27 ℃左右，通过SRI水冷却后的真空泵工作水温度一般是在29 ℃。真空泵内工作水的温度大约在35 ℃左右。

因此真空泵内的真空为大约在35 ℃对应下饱和压力。为何在真空泵的工作水温度降低后，能导致整个凝汽器内的真空提高2 kPa？可能的原因为在凝汽器设计时偏保守，海水的循环水流量偏大。查阅我厂的凝汽器设计资料：在循环水温为18.3 ℃时对应的冷却水流量是11.04 m3/s，而我厂的循环水无论在夏季还是在冬季的流量都是15 m3/s左右，冬季的循环水温在7 ℃左右，因此我厂的循环水流量在冬季是过多的，这是造成汽机乏汽过度冷凝并由于真空泵内真空的限制使凝汽器内的真空维持在较低的水平，导致不凝结气体的分压过高，是凝结水溶解氧高的形成原因。

2 结论

二期凝结水氧含量高的原因是在冬季由于凝汽器循环水的设计流量大于实际需求值，在循环水流量没有变化的情况下凝汽器内乏汽被大量冷凝后形成的真空高于真空泵内形成的真空，导致凝汽器内的不凝结气体无法流向真空泵。只有在不凝结气体的逐渐积累到较高水平后凝汽器内的压力大于真空泵内压力后，才能通过真空泵排向大气。即冬季的凝汽器内的不凝结气体的分压较大无法排出，而引起氧含量的偏高。

3 解决方法

解决该问题的方案就是如何在冬季降低循环水的流量。

在目前运行的1/2号机组上在冬季进行降低循环水流量的方法较少，而且风险也相当大。方案一：可以对循环水泵的出口阀门进行改造。将油压蝶阀改造成能够调节流量的调节阀；方案二：在冬季运行一台循环水泵。这就要进行技术改造，改变循环水泵的控制方式，使其能够满足一用一备的功能。但是由于海水的泥沙量太大，为防止循环水泵的入口鼓型滤网流道淤积，需要定期进行泵的切换运行。还可以通过改进循环水系统的设计。将循环水泵由2×50%改为5×25%，将循环水泵的高低速切换取消改为定速泵。在夏季运行四台循环水泵，一台泵进行备用。冬季的时候运行2～3循环水泵，用于降低循环水流量。

参考文献

[1] 王一兆，张序欣.新型静电除焦油装置在化肥厂的应用[J].化肥设计，2002（2）.

[2] 赵二维，段星光.通过测量氧含量保证无氧化焊接的质量[J].新技术新工艺，2003（2）.endprint