供热机组除氧器溶解氧超标分析及治理

４号 除 氧 器 含 氧 量／（μＬ·Ｌ－１） ５号 除 氧 器 含 氧 量／（μＬ·Ｌ－１） 给 水 含 氧 量／（μＬ·Ｌ－１） 除 盐 水 含 氧 量／（μＬ·Ｌ－１） 给 水 温 度／℃
２６．８５ ２１．１３ 未运行 未运行 ２８．０７ １６．５５ ３８．４５ ４４．４
６２０ ６１８ ６１８ ６７０ ４ ６００ ４ ６００ ４ ６００ ４ ６００ ２２．０ ２１．５ ２１．５ ２１．４
况 下 的 运 行 数 据 汇 总 ，如 表 １ 所 示 。
表 １ 除 氧 器 溶 解 氧 试 验 数 据
工 况 除氧器运行
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ４号 ４号 ４号 ４，５号 ４号 ４号 ４号
给泵运行
Ａ泵 Ａ泵 Ａ泵 Ａ泵 Ｂ泵 Ｂ泵 Ｂ泵
给泵出口压力／ＭＰａ ７．９５ ８．０１ ７．９０ ７．９４ ７．７９ ７．８４ ７．８１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｍａｌｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｄｅａｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｂｏｉｌｅｒ ｆｅｅｄ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｎｅ ｔｏ ｂｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ，ｔｈｉｓ ｉｓ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｔｈｒｅａｔ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｉｌｅｒ＇ｓ ｈｅａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ＇ｓ ｌｉｆｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅａｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅ ｔｈｒｅａｔ ａｂｏｖｅ ｉｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｗａｔｅｒ ．Ｗｈｅｎ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ｓｅａｌ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｅａｌ，ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅａｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｄｒｏｐｐｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｔｏ ｔｈｅ ｐｕｒｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｕｒｂｉｎｅ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｅａｌ ｉｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｕｍｐ．Ｗｈｅｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｉｓｅ，ｙｏｕ ｓｈｏｕｌｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄｅａｅｒａｔｏｒ；Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ；Ｆｅｅｄｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ；Ｐｕｍｐ ｓｅａｌ
２ 台 燃 煤 锅 炉 投 运 以 来 ，一 直 存 在 除 氧 器 出 口 水 溶 氧 量 高 的 问 题 ，例 如 ：除 氧 器 水 箱 出 口 水 溶 氧 量 在 ３０～８０μＬ／Ｌ 之 间 ，而 给 水 系 统 含 氧 量 高 达 ４００～７００μＬ／Ｌ，指 标 处 于 长 期 严 重 超 标 ，威 胁 到 锅 炉 受 热 面 的 安 全 运 行 和 设 备 使 用 寿命。
除氧器进汽压力 ／ＭＰａ
０．７７ ０．６４ ０．７７ ０．６７ ０．６６ ０．６８ ０．７２
除氧器进汽温度／℃ １７４．４ １８２．９ ２７３．４ ２６５．１ ２７２．６ ２６９．７ ２７４．７
出水含氧量与再循环门运行方式特性曲线， 如图２所示。
图 ２ 出 水 含 氧 量 与 再 循 环 门 运 行 方 式
给泵再循环隔绝门 开启 关闭 关闭 开启 关闭 关闭 开启
４号除氧器进水量 ／（ｔ·ｈ－１）
９３．３ ７７．０ １０９．６ ４９．０ １３１．３ １２６．７ ９９．８
５号除氧器进水量 ／（ｔ·ｈ－１）
未运行 未运行 未运行 ４５．３ 未运行 未运行 未运行
４号除氧器水压／ｋＰａ ５６．１５ ５１．８３ ５６．４０ ５２．５ ５３．０２ ５４．９７ ５４．３６ ５号除氧器水压／ｋＰａ ５６．０５ ５１．８６ ５６．６０ ５２．８１ ５３．１２ ５４．６８ ５４．３１
图 １ 单 台 给 水 除 氧 器 系 统 图
２ 含 氧 量 超 标 原 因 分 析
１）除 氧 器 运 行 方 式 对 溶 解 氧 的 影 响 在 日 常运行时发现，除 氧 器 及 给 水 泵 在 不 同 运 行 方 式 下的溶解氧波动较大，例如：４ 号 除 氧 器 在 ７ 种 工
３８２
陈 志 超 ：供 热 机 组 除 氧 器 溶 解 氧 超 标 分 析 及 治 理
４ 号 除 氧 器 水 箱 温 度／℃
１０３．６ １０３．６ 未运行 未运行
５ 号 除 氧 器 水 箱 温 度／℃
１０３．７ １０３．６ １０３．８ １０３．７
４ 号 除 氧 器 水 箱 压 力பைடு நூலகம்ｋＰａ
４９．６ ５２．０ 未运行 未运行
５ 号 除 氧 器 水 箱 压 力／ｋＰａ
５１．７４ ５３．２７ ５５．４９ ５４．６８
４号除氧器含氧量 ／（μＬ·Ｌ－１） 给水含氧量 ／（μＬ·Ｌ－１） 除盐水含氧量 ／（μＬ·Ｌ－１） 除 氧 器 补 水 温 度／℃
６０．２７ ６１．７９ ５４．９３ ９４．６０ ５４．０１ ４０．７４ ７２．４０ ６９５ ６９５ ６４５ ７２４ ６５２ ５８６ ６３２ ４ ７５０ ４ ７８０ ４ ７１０ ４ ７００ ４ ７１０ ２ ７２０ ４ ７２０ １９．８ １９．７ １８．８ ２１．８ １８．８ １８．３ １９．８
３）给 泵 轴 端 水 密 封 的 结 构 给 水 泵 轴 端 密 封采用螺旋密封加填料密封结构。在轴套外圆有 双 头 螺 旋 槽 ，传 动 端 轴 套 为 左 旋 螺 旋 槽 ，自 由 端 轴 套为右旋螺旋槽。密封衬套内圈则加工有同心的 矩形槽。当轴套 旋 转 时，产 生 一 种 将 水 送 到 泵 内 的作用，从而 阻 止 泵 内 流 体 的 外 泄。 轴 套 与 螺 旋
２）给 泵 密 封 水 的 来 源 常 规 发 电 机 组 对 给 水泵密封水水源，采 用 本 机 组 凝 结 水 泵 出 口 凝 结 水，进入给泵轴端 的 注 水 压 力 高 于 给 水 泵 入 口 压 力大约为０．１０ ＭＰａ。但是，应急燃煤锅炉是单纯 地 供 热 机 组 ，没 有 凝 结 水 系 统 ，所 以 密 封 水 设 计 采 用的是除盐水。试验中测得除盐水溶解氧含量为 ４ ６００μＬ／Ｌ，远 远 高 于 凝 结 水 的 含 氧 量 。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔ Ｄｅａｅｒａｔｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ
Ｃｈｅｎ Ｚｈｉｃｈａｏ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃａｏｊｉｎｇ Ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１５０７，Ｃｈｉｎａ）
除 氧 器 进 汽 压 力／ＭＰａ
０．５７ ０．６１ ０．７２ ０．６４
除 氧 器 进 汽 温 度／℃
２７３．７ ２６６．９ ２６２．８ ２５８．４
在监听给水 泵 再 循 环 门 处 的 流 水 声 时，发 现 流水声明显要比 Ａ 泵和 Ｂ 泵小，说明溶解氧绝对 值要明显比 Ａ 泵和 Ｂ 泵低。当５号除氧器流量 达到１１２．３ｔ／ｈ时，在再循 环 门 关 闭 状 态 下，溶 解 氧为３８．４５μＬ／Ｌ。给水 泵 Ｃ 对 除 氧 器 溶 解 氧 的 影响试验，也佐证 了 除 氧 器 溶 解 氧 超 标 的 主 要 原 因是由再循 环 水 造 成 的。 也 就 是 说，当 系 统 是 密 闭无外部介质流 入 的 情 况 下，其 溶 解 氧 含 量 是 相 同的。而现在溶解氧含量的数值大一个数量级， 说明有外 界 溶 解 氧 含 量 高 的 介 质 流 入 到 系 统 内 了 ，并 通 过 再 循 环 水 进 入 到 除 氧 器 水 箱 ，造 成 除 氧 器出水溶解氧含量超标。更致命的是进入锅炉是 溶解氧含 量 约 ６７０μＬ／Ｌ 的 给 水，而 不 是 除 氧 器 出水溶解氧含量６０～９０μＬ／Ｌ 的 给 水，这 将 给 锅 炉 运 行 带 来 严 重 的 水 冷 壁 结 垢 、腐 蚀 等 严 重 后 果 。
综合上述现象 分 析，给 水 泵 再 循 环 水 对 除 氧 器溶解氧的影响 非 常 明 显，而 且 在 试 验 中 即 使 将 再 循 环 门 关 闭 ，还 能 明 显 地 听 到 泄 漏 声 ，说 明 再 循 环门没有完全关闭，为此对给水泵 Ｃ 进行了泄漏 测 试 ，试 验 结 果 数 据 如 表 ２ 所 示 。
１ 设 备 概 况
上海漕泾热电有限责任公司应急供热工程为 ２台燃煤锅 炉，锅 炉 额 定 蒸 发 量 为 １３０ｔ／ｈ、额 定 压力为５．７ ＭＰａ，不 带 汽 轮 发 电 机。 应 急 供 热 工 程共配备２台大 气 式 除 氧 器，除 氧 给 水 系 统 为 母 管制，２台 除 氧 器 配 置 ３ 台 锅 炉 给 水 泵 （ＦＴ２７０－ １４０（５）２２０ｔ／ｈ），锅 炉 给 水 泵 的 出 水 汇 集 到 给 水 母管，由 给 水 母 管 向 ２ 台 锅 炉 供 水。 单 台 除 氧 器 系统图如图１所示。
表２ 给水泵 Ｃ 对除氧器溶解氧的影响
工 况
１
２
３
４
除氧器运行
４，５号 ４，５号 ５号 ５号
给泵再循环隔绝门
开启 关闭 关闭 开启
给 泵 出 口 压 力／ＭＰａ
７．９４ ７．９６ ７．９５ ７．９２
４号除氧器进水流量／（ｔ·ｈ－１） ５８．８ ５５．４ 未运行 未运行
５号除氧器进水流量／（ｔ·ｈ－１） ６７．６ ５７．６ １１２．３ １１５．８
第 ３３ 卷 第 ４ 期 ２０１２ 年 ８ 月
电力与能源
３８１
供热机组除氧器溶解氧超标分析及治理
陈志超
（上 海 漕 泾 热 电 有 限 责 任 公 司 ，上 海 ２０１５０７）
摘 要：小型不带汽轮发电机的供热 机 组，除 氧 器 和 锅 炉 给 水 系 统 容 易 出 现 溶 解 氧 大 幅 度 超 标 的 问 题 ，严 重 威胁到锅炉受热面的安全运行和设 备 使 用 寿 命。 通 过 对 除 氧 器 和 给 水 系 统 溶 解 氧 严 重 超 标 的 排 查 分 析 ，确 定主要原因是由再循环水引起，将给 水 泵 密 封 形 式 改 成 机 械 密 封 后，除 氧 器 和 给 水 系 统 含 氧 量 大 幅 度 下 降。 提出了不带汽轮机的纯供热机组，在给水泵选型时建 议 端 盖 密 封 采 用 机 械 密 封 。在 设 备 运 行 出 现 问 题 时，应 综合考虑单体设备的结构特点和整个系统的工艺流程。 关 键 词 ：除 氧 器 ；溶 解 氧 ；给 水 泵 ；密 封 形 式 中 图 分 类 号 ：ＴＫ２２３．５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２０９５－１２５６（２０１２）０４－０３８１－０３
由 表 １ 和 图 ２ 可 以 看 出 ：除 氧 器 Ａ 泵 运 行 比 Ｂ 泵 运 行 溶 解 氧 数 值 大 ；再 循 环 门 开 启 比 关 闭 溶 解 氧 数 值 大 ；在 再 循 环 门 处 监 听 流 水 声 ，Ａ 泵 比 Ｂ 泵 大 ；Ａ 泵 ＋２ 台 除 氧 器 同 时 运 行 ，流 量 基本 相 等 ，除 氧 器 溶 解 氧 数 值 为 ９４．６∶１０．９９，这 种现象说明了给水泵再循环水对溶解氧影响的 严重性。因为 Ａ泵的再循环水只能进入４号除 氧 器 水 箱 ，５ 号 除 氧 器 水 箱 没 有 再 循 环 水 可 以 进入。