660 MW机组凝结水溶氧高的原因分析

尚子文

(华电新乡发电有限公司，河南 新乡 453635)

0 引言

凝结水溶氧是设备健康的重要化学指标。在凝汽式机组的日常运行中，凝汽器均保持在真空状态。在与其连接的凝结水系统出现漏点或密封不严时，压力会导致空气的进入，造成凝结水中溶氧量增加。停/备用凝结水泵、阀门等密封处都是比较常见的漏点。凝结水溶氧量超标，会对凝结水管道、低压加热器铜管造成腐蚀，减少设备寿命，降低低压加热器的投入率，影响机组经济性。严重时，给水即使经过除氧器的热力除氧，溶氧仍会超标，给水系统、锅炉汽水系统乃至汽机本体造成腐蚀，直接危及机组运行稳定。因此，凝结水的溶解氧指标必须得到重视。

某电厂2×660 MW机组凝汽器型号为N-40000-1，凝汽器为双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置，由低压侧的凝汽器A与高压侧凝汽器B组成，主要结构由接颈、壳体、水室、排汽接管以及汽轮机旁路的第三级减温减压装置等组成，每个凝汽器壳体底部有5个大支墩。汽轮机及给水泵汽轮机排汽进入凝汽器，循环水冷却水分两路由低压侧进出口水室进入凝汽器，再由返回水室至高压侧壳体内，在两个壳体内和蒸汽进行热交换后，从高压侧进出口水室流出。

2014年9月2日，#2机组的凝结水溶氧由30 μg/L上涨至60 μg/L，9月14日上涨至120 μg/L，在此期间运行人员无操作。本文以此次问题的排查处理经过为例，对凝结水溶氧高问题进行探讨。

1 凝结水溶氧高原因分析

凝结水溶氧偏高的根本原因是空气的进入。外界空气漏入汽水系统后，空气在凝结水中的溶解度和空气在汽水界面的分压力成正比(道尔顿定律)，即漏入空气越多，凝结水溶解氧量越大。

凝结水溶氧变化涉及因素较多，故一般采用排除法对下列可能存在的原因进行分析。

1.1 除盐水至凝汽器补水

机组在正常运行时，除盐水是通过凝结器喉部喷淋管补至热水井。凝结器本身相当于真空除氧器，除盐水中的溶氧基本被其去除，对凝结水溶氧影响不大。该电厂对除盐水至凝汽器补水系统进行检查，未发现异常情况。故此原因可以排除。

1.2 凝汽器真空严密

真空严密性差导致漏入系统的空气较多，水环真空泵不能将漏入的空气及时抽走。该电厂于9月8日进行#2机真空严密性试验，机组负荷330 MW，低压侧凝汽器真空下降速度为0.070 kPa/min，高压侧凝汽器真空下降速度为0.128 kPa/min，真空严密性良好(真空严密性标准为：机组负荷大于80%进行真空严密性试验，真空下降速度≤0.133 kPa/min为优秀，≤0.27 kPa/min为合格)。故此原因可以排除。

1.3 凝结水过冷

过冷度是影响溶氧的一个重要因素，与负荷存在密切关系。根据研究资料显示，1℃的过冷度对凝结水溶氧量提升大约为100 μg/L。该电厂查看凝汽器温度及循环水温度与流量，基本未发生变化，故凝结水过冷引起#2机组溶氧高的原因可以排除。

1.4 高/低加、暖风器等疏水至疏水扩容器

2014年8月28日，暖风器疏水投入运行，9月2日#2机组溶氧升高。对B凝结水泵机械密封处、水泵入口电动门、放空气门及滤网等涂抹黄油处理，未见效果，初步判断分析引起#2机组溶氧高的原因是暖风器疏水投入。9月6日，停运暖风器并跟踪#2机组溶氧情况，9月8日#2机组溶氧依然偏高，故此原因可以排除。

1.5 凝汽器液位以下部分的影响

对与凝汽器直接相连的表计、#7/#8低加疏水管道、凝汽器热井、轴加风机疏水管道等焊缝、阀门内盖结合面、法兰结合面、门杆进行涂抹黄油处理，同时提高轴加疏水水位，凝结水溶氧无变化。此原因可以排除。

1.6 闭式水系统影响

闭式水至凝结水密封水供水阀门轻微内漏时，会导致闭式水进入到凝结水中，从而引发凝结水溶氧偏高。9月18日，对闭式水系统加联氨处理，凝结水溶氧情况无太大变化，同时对A、B凝结水泵闭式水至凝结水密封水供水阀门进行检查，发现阀门无内漏，故由于闭式水至凝结水密封水供水阀门内漏引起#2机组凝结水溶氧高的原因可以排除。

1.7 凝结水泵机械密封及密封水管吸入空气

通过真空查漏检测，发现#2机组B凝结水泵机械密封处漏空气。对B凝结水泵进行隔离后，#2机组凝结水溶氧由99.80 μg/L降至73.14 μg/L。将A凝结水泵运行切换至B凝结水泵运行，发现凝结水溶氧为99.78 μg/L。将凝结水压力从1.7 MPa提至2.7 MPa，凝结水溶氧由99.78 μg/L降至42.31 μg/L。因此判定，引起#2机组凝结水溶氧高的原因为B凝结水泵机械密封密封不严。对B凝结水泵解体检查，发现机械密封上部密封的动环碳硅合金面损坏。更换完后溶氧指标恢复正常。

2 凝结水溶氧高问题针对措施

根据本次故障处理，总结出一些针对性处理措施，具体如下。

(1)出现凝气其溶氧高问题时，首先加强凝汽器真空的监视，机组负荷符合要求时，进行机组真空严密性试验，检查真空下降速度，确保真空严密性指标合格。

(2)加强对凝汽器温度、循环水温度、流量的监视，确保凝结水不发生过冷现象。

(3)针对除盐水至凝汽器补水管路进行排查，对各阀门法兰进行紧固，对凝结水泵机械密封及入口滤网等进行检查、紧固，对管道各焊口进行涂抹黄油处理。

(4)对高、低加疏水至疏水扩容器所有管道、阀门等进行检查，对阀门门盖、法兰进行紧固检查，对管道对接焊口位置涂抹黄油处理，尤其是针对凝汽器水位以下的疏水管道进行重点检查。

3 结束语

凝汽器是凝汽式汽轮机的重要辅助设备。在机组运行过程中出现凝结水溶氧高这一问题时，围绕凝汽器这一中心区域，通过有条理的排查方案尽快梳理出漏点所在，是解决该问题的有效途径。