直接空冷机组凝结水溶氧超标原因分析及处理

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）１０－００１１一０３

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ＤｉｓｓｏｌＶｅｄｏｘｙｇｅｎｉⅡＣｏｎｄｅｎｓａｔｅｏｆＤｉｒｅｃｔＡｉｒ—ｃｏｏｌｉｎｇＵｎｉｔ

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Ｋｅｙ帅ｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔａｉｒ－ｃｏｏｌｉｎｇｕｎｉｔ；ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ；ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｘｙｇｅｎ

１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。

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。

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。

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３．１提高机组真空严密性汽总管轴线均匀布置，环形管钻孔，使除盐水呈

云冈热电的２台机组真空系统严密性比较雾状沿径向喷出。汽轮机排汽将喷出的除盐水加低，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．３５ｋＰａ／ｍｉｎ，２号机组真空泄露率为ｏ．４ｋＰａ／除盐水中析出，随余汽进入空冷凝汽器，最后被ｍｉｎ。大多真空严密性试验结果达不到德国ＧＥＡ真空抽吸装置抽走，从而达到除氧的目的。

试验要求（＜０．３ｋＰａ／ｍｉｎ）。因此，说明对这两台该方案的优点是可以将全部补水管布置在室机组的真空系统需要采取有效手段进行查漏堵内，不用考虑防冻措施。但是，考虑到由于全部漏，设法减少真空系统的泄露量。同时，应利用机补水进入排汽装置，排汽装置疏水泵的出力要相组停机或检修时机，将真空系统的普通阀门全部应提高。耳前，云冈热电２台机组排汽装置疏永泵更换为带水封的真空阀门。没有富余的容量。

３．２进行除盐水补入系统改造方案三：除盐水补人排汽装置（见图１）。

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３４．１３ｍ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

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