摘 要： 大唐鸡西热电有限责任公司#1、#2汽轮机为哈尔滨汽轮机公司生产的C100/N125—13.24/535/535/0.245型汽轮机，机组在试运及投产初期存在凝结水含氧量大难题。凝结水含氧量大是导致低压换热器铜管腐蚀、凝结水系统管道阀门腐蚀严重以致降低设备寿命的重要原因，对机组安全、经济、稳定生产极为不利。公司成立了专业攻关组，经分析、检查、试验、改造，成功地解决了生产难题。

关键词：凝结水 溶氧量 诊断 改造

中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）07-0295-01

大唐鸡西热电有限责任公司#1、#2汽轮机为哈尔滨汽轮机公司生产的C100/N125—13.24/535/535/0.245型汽轮机，机组在试运及投产初期存在凝结水含氧量大难题。凝结水含氧量大是导致低压换热器铜管腐蚀、凝结水系统管道阀门腐蚀严重以致降低设备寿命的重要原因，故大型火力发电公司对凝结水要求非常严格。公司机组为超高压机组，按规定凝结水含氧量应≤40μg/l，而公司#1、2机组自投产以来，凝结水含氧量一直都在500μg/l以上。凝结水含氧量居高不下，长此以往，将使凝结水泵、轴封冷却器、轴封加热器、低压加热器等设备及管道受到严重氧化腐蚀，以致降低设备使用寿命，对机组安全、经济、稳定生产极为不利，必须尽快加以解决。

一、凝结水含氧量大现状分析

造成凝结水含氧量大的原因很多，经结合实际、深入分析，专业技术攻关小组认为，造成我公司新机组凝结水含氧量大的原因主要有以下几个方面：

1.真空系统严密性不合格，有空气进入凝汽器

凝汽器的空气来源有二：一是由新蒸汽带入汽轮机的，由于锅炉给水经过除氧（正常情况下小于7μg/l），这项来源极少；二是处于真空系统状态下的低压各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等的不严密处漏入的，这是空气的主要来源。

为了监视真空系统的严密情况，凝汽器在运行中，一般每星期要进行一次真空严密性试验。试验方法是：在汽轮机负荷为额定负荷的80%—100%的情况下，关闭抽气器抽气管电动阀门（射水泵及射水抽气器仍需继续运行），此时监视凝汽器真空下降的速度。若下降速度小于266.66Pa/min（2毫米水银柱/分），则可认为该真空系统的严密性是良好的；小于400Pa/min（3毫米水银柱/分）可认为合格；近于666.66Pa/min（5毫米水银柱/分）的下降速度，则说明真空系统有较严重的漏气情况，必须进行检查并设法消除。

公司#1新机曾做过一次真空系统严密性试验，在抽气器抽气管电动门关闭后，第一分钟内，凝汽器真空下降速度1000Pa/min；第二分钟内，凝汽器真空下降速度980Pa/min；第三分钟内，凝汽器真空下降速度880 Pa/min。#2机也曾做了一次真空严密性试验，试验时射水抽气器空气电动门关闭后，1分钟内，凝汽器真空由-93.045kPa降至-91.672kPa，以至试验无法进行下去。做机组真空严密性试验时，凝汽器真空下降速度均超过5毫米水银柱/分，这说明#1、#2机组真空系统都存在严重漏泄问题。

当真空系统严密性不合格漏气增加时，凝汽器内空气的分压力就会增加。由于空气的溶解度与其分压力成正比，由此造成更多的空气溶解于水中，使凝结水含氧量增加。

2.凝结水过冷度大

从理论上讲，汽轮机排汽是在饱和状态下凝结的，其凝结水温度应等于排汽压力下的饱和温度（即凝结水温度应等于排汽温度）。但实际上由于凝汽器构造和运行中的汽阻等因素，而使凝结水的温度总是低于排汽温度。凝结水温度与排汽温度之差值称为凝结水过冷度。

凝结水过冷度过大，凝结水达不到排汽压力下的饱和温度，也就无法正常进行热力除氧，自然就会使凝结水中的含氧量增加。

凝结水产生过冷度的主要原因如下：1）凝结水水位过高，淹没了一部分铜管，冷却水带走了一部分凝结水的热量；2）空气漏入凝汽器降低传热效果或抽气器工作不正常；3）冷却水流量过大；4）凝汽器的管束排列结构不合理等。

减少凝结水过冷度主要措施有：1）运行中严密监视凝汽器水位，不使其过高；2）密切注意和保持真空系统严密性；3）确保抽汽器工作正常；4）运行方式不合理时应及时调整；5）对凝汽器结构不合理之处要进行改造

3.凝汽器补水量大

一段时期，由于公司锅炉排污量大，凝汽器补水量随之增大，补水量一般为30t/h左右。公司凝汽器的补水为化学来的除盐水，除盐水温度低，含氧大（1000μg/l以上），如凝汽器大量补水，含氧量大的除盐水进入凝结水中，自然造成凝结水含氧量大。

4.真空除氧装置没有发挥应有的作用

大功率汽轮机凝汽器的热水井内均设有真空除氧装置，如图1所示。来自管束侧面通道中的蒸汽直接和托盘4内的凝结水接触，将凝结水加热到与该处压力相对应的饱和温度，使凝结水中溶解的气体大为减少。淋水盘的左右两翼开有许多小孔，凝结水自小孔成水柱流下，击溅在溅水角钢5上，散碎成小水珠，使水的表面积增大，溶解在水中的气体得以迅速逸出。托盘和热井侧面之间有小通道，运行中部分蒸汽由此进入除氧区，掠过溅水角钢及淋水盘下部，将水珠加热，使凝结水中的溶解气体进一步析出。析出的气体由排气管2引至空气冷却区，最后经抽气口抽出。

真空除氧装置与除氧器除氧原理一样，同属于热力除氧。从上述真空除氧原理和过程看，真空除氧是需要一定条件的，如果条件不能满足，就不可能很好地发挥除氧作用。如果真空除氧装置不能发挥作用，含氧量自然增大。

二、真空除氧装置检查情况

专业攻关组利用#1机正处于备用状态的时机，打开凝汽器热水井人孔门进行真空除氧装置检查发现：按平时机组运行所保持的凝汽器水位，溅水角钢5及淋水盘3全部淹没在水中，如果水位再高一些，连托盘4和空气管2都淹没了，这表明，在以前的机组运行中，真空除氧装置根本无法正常发挥作用。

三、对比性试验

专业攻关组设计了两组对比性试验。#2新机运行中，凝结水含氧量500μg/l以上，凝结水过冷度3℃～4℃，凝汽器补水量20t/h左右。第一组试验全部停止了凝汽器补水，凝结水含氧量最低降至412.7μg/l。第一组试验先将凝汽器水位由1100mm逐渐降至800mm左右，凝结水含氧量降至398.1μg/l，此时凝结水过冷度逐渐减小直至凝结水温度高于排汽温度；又将凝汽器水位逐渐降至500mm左右，这时凝结水含氧量降至314μg/l左右；最后，我们又将凝汽器水位逐渐降至100mm左右，这时凝结水含氧量降至250μg/l左右。

四、凝结水含氧量大故障诊断

专业攻关组经分析、检查、试验，对#1、#2汽轮机凝汽器凝结水含氧量大故障诊断如下：虽然凝结水过冷度大、真空系统严密性不佳、凝汽器补水量大都有不同程度的影响，但造成公司凝结水含氧量大的最主要的原因还是真空除氧装置没有发挥应有的作用。

五、解决凝结水含氧量大所采取的措施

公司针对凝结水含氧量大采取了三项措施：一是利用停机机会，将凝汽器水位差压形成器零点下移500mm（如图1由B点移至C点），以便更好地监视凝汽器CRT水位；二是运行中保持凝汽器低水位运行，尽可能让真空除氧装置更好地发挥作用。三是对真空系统进行漏点排查与改造，提高真空系统严密性。

六、改造后效果

#2机系统改造前后凝结水含氧量对比情况如表1：

由表1对比数据可以看出，改造后凝结水含氧量比改造前明显下降。从10月10日-11月5日数据来看，凝结水含氧量指标已达到了合格标准，这说明，凝结水含氧量大的技术难题已经得到了有效的解决。

作者简介：郑勇（1969—），男，大学专科，助理工程师，大唐鸡西热电有限责任公司管理支部书记、人资部副主任，主要研究汽机运行及成人教培。