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除氧器溶解氧超标问题试验研究

2014-04-23吴贵德姚建红庞万春朱连江

东北电力技术 2014年3期
关键词:除氧器循环泵热网

吴贵德,姚建红,庞万春,康 威,姜 宇,董 航,姚 远,朱连江

(1.华能丹东电厂,辽宁 丹东 118300;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁 沈阳 110006)

除氧器溶解氧超标问题试验研究

吴贵德1,姚建红2,庞万春1,康 威1,姜 宇1,董 航1,姚 远1,朱连江1

(1.华能丹东电厂,辽宁 丹东 118300;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁 沈阳 110006)

热网疏水溶解氧含量高、除氧器喷嘴故障影响除氧器除氧效果,是除后给水溶解氧超标的原因,采取“运行除氧器再循环泵、同时对除后给水进行联胺处理”的方法,解决了除后给水溶解氧含量高的问题,减轻了给水系统的氧腐蚀。机组停运检查时发现,喷嘴的喷水挡板已经脱落,验证了之前的判断。

溶解氧;除后给水;热网疏水;联胺;再循环泵;喷嘴;弹簧

华能丹东电厂于1998年投运2台350 MW凝汽式机组[1],锅炉给水采用还原性全挥发处理〔AVT(R)〕方法,2001年改为氧化性全挥发处理〔AVT(O)〕方法[2],2010年进行了供热改造,供热面积初步达6×106m2。

1 存在问题

2011年11月1日,供热系统投入运行开始,2号机除后溶解氧即超标,2012年2月2~12日共199.5 h,超过7 μg/L,超标率达81%。为了控制2号机除后溶解氧含量,开大了除氧器排气门开度,但这样排放了大量高温工质,浪费了大量水和热量,增加煤耗约为1 g/kWh。

2 原因分析

2.1 热网疏水溶解氧高

2012年2月,对热网疏水溶解氧进行了分析(见表1),可见溶解氧含量为140 μg/L,如此高溶解氧的疏水进入热力系统,如果除氧器不能正常运行的话,除氧器后溶解氧含量必然高。

表1 热网疏水溶解氧

从凝结水、热网疏水流量溶解氧氧量估算除后溶解氧含量。

在冬季热网投入的情况下,机组330 MW时凝结水流量约为800 t/h,凝结水溶解氧含量为14.4 μg/L;按2号机2月1~18日发电量10.88亿kWh计算,平均负荷约252 MW;热网疏水按120 t/h估算,2号机除后给水溶解氧约为35.02 μg/L,计算见表2。

表2 除后溶解氧估算

2.2 除氧器存在缺陷

a. 厂供热系统自2011年11月1日投运以来,无论是1A、1B投入还是2A、2B投入,4台加热器的疏水在投运初期都回到2号除氧器,加热器疏水系统的杂质堵塞了2号除氧器的喷嘴;而除氧器喷嘴是靠弹簧压缩根据进水流量自动调节开度的,当喷嘴被堵塞后,喷嘴的出水缝隙增大,除前给水进入除氧头不能形成喷雾 (热力除氧器除氧原理依据亨利定律)[3]。

b. 如果弹簧损坏,喷嘴的出水缝隙亦将变大,除前给水进入除氧头也不能形成喷雾。

3 调整措施

联系热工疏通取样管确认除后溶解氧表准确性;2月8日8时46分~17时38分,2号热网加热器停止向2号除氧器疏水,观察2号机组溶解氧,没有变化。同时做了如下工作。

3.1 调整中压缸排汽压力、除氧器排氧门

低负荷时,适当关小主机低压缸进汽调整门,提高中压缸排汽压力,以增加除氧器进汽压力和流量,提高除氧器的除氧能力;适当开大除氧器排氧门,保证除氧器溶解氧合格;高负荷时,根据除氧器溶解氧情况,适当关小除氧器排氧门;根据中压缸排汽压力适当开大低压缸进汽调整门。

3.2 控制溶解氧含量

减小供热抽汽流量并适当开大除氧器排氧门以控制溶解氧含量。低压缸进汽调整门故障后,主机中压缸排汽及除氧器压力只能随机组负荷和供热抽汽流量变化,低负荷时,只能通过减小供热抽汽流量和适当开大除氧器排氧门以控制溶解氧含量。

3.3 减小2号机供热抽汽量

自2011年12月10日1号机并网并带供热后,供热抽汽主要由1号机带,减小了2号机的供热抽汽流量,使2号机除氧器进汽压力和流量有所增加,提高了其除氧能力;适当开大除氧器排氧门,保证除氧器溶解氧合格。

4 控制溶解氧含量

在采取以上措施进行调整无果的情况下,采取了对2号机除后给水进行联胺处理的措施,溶解氧含量得到控制。

4.1 对2号机除后给水进行联胺处理

启动2号除氧器再循环泵,降低2号热网加热器疏水量对2号机除后给水进行联胺处理。

为了提高联胺除氧效果,2月11日启动2号除氧器再循环泵运行,使含有联胺的部分给水在除氧器内进行循环,提高联胺的使用率,2月12日10时,开始向除氧器下降管加联胺,2月14日10时,将2号机抽汽量由115 t/h降至80 t/h,2号机排氧门关至正常开度,到2012年4月4日,除后溶解氧含量平均值为3.31 μg/L。

4.2 尝试停运2号除氧器再循环泵

为降低厂用电,2月18日9时20分,停2号除氧器再循环泵,每小时检测1次,观测溶解氧变化。至15时,进行4次试验,数据见表3。

表3 停2号除氧器再循环泵后溶解氧 mg/L

可见,在联胺处理除后给水、停2号除氧器再循环泵后,凝结水、给水溶解氧的合格率仍为100%;但除后给水溶解氧的合格率,无论是在线表还是手工化验,都是零。

运行除氧器再循环泵,降低了除氧器内给水的溶解氧含量,在这种情况下,继续保持除氧器再循环泵运行。

4.3 尝试停止除后给水联胺处理

为了验证除氧器运行是否异常,是否真的需要联胺处理除后给水,在2月19日9时~16时30分,在停止除氧器再循环泵的情况下,停止除后给水联胺处理,数据见表4。

表4 停止除后给水联胺处理后溶解氧 μg/L

数据分析,停止除后给水联胺处理后,除后给水溶解氧明显上升,在线仪表显示,手工化验分别是 27.44 μg/L、27.57 μg/L,都远远高于控制标准 (7 μg/L),说明2号除氧器除氧存在问题;炉前给水溶解氧为5 μg/L,变化不大,其原因为除后给水在进锅炉前,溶解氧消耗到3台高压加热器上,即高压加热器发生了氧腐蚀。

4.4 除氧器除氧效率

火力发电厂给水除氧,是以采用除氧器对锅炉给水进行热力除氧为主,除氧后其给水残余溶解氧为7 μg/L,除氧率为80.01%,因为除氧器故障,对锅炉给水采用还原性全挥发处理〔AVT(R)〕的化学辅助除氧方法,其有效性可以从除氧率看出。

热网疏水溶解氧高,导致除氧器前给水溶解氧含量达到35.02 μg/L,因为除氧器故障,单纯靠热力除氧,除氧器后给水溶解氧为27.57 μg/L,除氧率为21.27%;采用联胺辅助除氧处理,除氧器后给水溶解氧为19.5 μg/L,除氧率为44.32%;运行除氧器再循环泵联胺处理,除氧器后给水溶解氧为 3.31 μg/L,除氧率为 90.55%。

4.5 联胺消耗情况

2月12日~4月4日,在联胺处理过程中,给水联胺残余量为20 μg/L,53天消耗联胺65桶(每桶5 L,300元),每天消耗联胺1.23桶,折合368元。

5 热网停运、机组停运除氧器检查情况

5.1 除后溶解氧含量合格

至2012年4月4日,供热停运后,热网疏水停止向2号除氧器回收,检测2号机除后给水溶解氧含量下降至3 μg/L,合格,且平稳。

为此,在4月5日停止除后给水联胺处理、4月6日停除氧器再循环泵,到4月10日,除后给水溶解氧一直稳定在3 μg/L。

5.2 1号机停运检查

2012年3月下旬1号机组停运,检查发现1号除氧器有2个喷嘴的弹簧脱落,在机组负荷降低、给水流量减少时,喷嘴挡板不能回位,除前给水只能“流出”喷嘴,不能形成喷雾,影响除氧效果[4],见图1。

图1 1号除氧器喷嘴

5.3 2号机停运检查

2012年6月下旬2号机组停运,检查发现2号除氧器有2个喷嘴的挡板已经脱落,无论给水流量多少,除前给水只能“流出”喷嘴,从喷嘴流出的水柱比1号喷嘴要粗得多,不能形成喷雾,其除氧能力要比1号机组低得多,见图2。

图2 2号除氧器喷嘴

6 结束语

根据2台机组的检查情况,可得:造成2号机除后给水溶解氧异常的原因是除氧器喷嘴缺陷,影响除氧效果;热网疏水溶解氧含量高,是除后溶解氧含量高的诱因;热网疏水回收至除氧器,导致除后溶解氧含量超标,暴露出了除氧器喷嘴的缺陷[5]。

在热网运行、除氧器存在缺陷的情况下,采用“在除氧器再循环泵运行的情况下,联胺处理除后给水”,降低了除后给水溶解氧含量,减轻了高压给水系统的氧腐蚀,达到了预期的目的。

[1] 吴贵德,黄 飞,王显昌.亚临界机组水处理设备的技术特点与化学监督[J].东北电力技术,2002,23(6):11-13.

[2] 周可师,黄兴德,曹恩楚,等.300 MW机组给水AVT(O)处理技术试验研究[J].华东电力,2009,37(4):72-75.

[3] 肖作善.热力发电厂水处理 [M].北京:中国电力出版社,1996.

[4] 祁世栋.关于热力除氧器的发展简况 [J].东北电力技术,1994,15(3):53-56.

[5] 刘志杰,张景彪,李 东.1 000 MW机组除氧器排氧方式优化与应用[J].东北电力技术,2012,33(1):8-10.

Research on Deaerator Dissolved Oxygen Exceed Standard

WU Gui-de1,YAO Jian-hong2,PANG Wan-chun1,KANG Wei1,JIANG Yu1,DONG Hang1,YAO Yuan1,ZHU Lian-jiang1
(1.Huaneng Dandong Power Plant,Dandong,Liaoning 118300,China;2.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang,Liaoning 110006,China)

Dissolved oxygen overproof after deoxidation is caused by the high dissolved oxygen in the water supply system of heat supply network,and the negative effectiveness of deoxidation affected by the malfunction of deaerator nozzle.By“operating the deaerator recirculating pump,and hydrazine treatment for the water supply after deoxidation”,the problem of high dissolved oxygen content of water supply after deoxidation is resolved,the oxygen corrosion of the water supply system is reduced.The baffle of the water spray nozzle is found fallen off during the overhaul,proving that the previous judgement is accurate.

Dissolved oxygen;Water supply after deoxidation;Water supply system of heat supply network;Hydrazine;Recirculating pump;Nozzle;Spring

TK223.5

A

1004-7913(2014)03-0018-03

吴贵德 (1963—),学士,高级工程师,从事电厂化学专业的技术管理工作。

2013-12-03)

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