淺談南屯電廠給水除氧系統(tǒng)的優(yōu)化

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1、淺談南屯電廠給水除氧系統(tǒng)的優(yōu)化張永高廣東王秀娟張峰273515山東華聚能源股份有限公司摘要：給水溶解氧是火電廠化學(xué)監(jiān)督的主要指標(biāo)之一。溶解氧指標(biāo)是否達標(biāo)直接影響火電廠熱力設(shè)備的使用壽命與運行可靠性。本文針對南屯電廠給水除氧系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題，從技術(shù)原理到生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行層層分析，找出了影響溶解氧指標(biāo)的關(guān)鍵因素，通過對給水除氧系統(tǒng)采取系統(tǒng)設(shè)備改造、檢測技術(shù)提升、除氧工藝優(yōu)化等手段，提高了電廠除氧合格率，保障了電廠生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在這一研究實踐過程中形成的研究成果對同類型火電廠給水除氧系統(tǒng)的改造有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：給水除氧溶解氧優(yōu)化1緒論火電廠熱力系統(tǒng)設(shè)備的工質(zhì)是水和汽，

2、而熱力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生事故的主要原因多為水汽管路腐蝕泄露，其根本原因在于熱力系統(tǒng)給水環(huán)節(jié)中水中溶解氧的存在。隨著軟化水處理技術(shù)的普及和發(fā)展，火電廠熱力系統(tǒng)除氧問題變得日益重要。除氧作為電廠熱力系統(tǒng)給水環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，溶解氧指標(biāo)是否達標(biāo)直接影響電廠熱力設(shè)備的使用壽命與運行可靠性。為了防止電廠熱力系統(tǒng)設(shè)備腐蝕造成安全隱患，學(xué)者們在給水除氧技術(shù)方面進行了長期的探索，研究出了物理除氧、化學(xué)除氧、電化學(xué)除氧等除氧技術(shù)。但這些方法各自有不同的適用范圍，均有一定的優(yōu)缺點。給水溶解氧是火電廠化學(xué)監(jiān)督的主要指標(biāo)之一。近年來，給水溶解氧合格率低及合格率波動較大一直是困擾南屯礦電廠的老大難問題。因

3、溶解氧除氧不合格導(dǎo)致熱力設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕，造成設(shè)備及系統(tǒng)的頻繁停運，所帶來的直接或間接經(jīng)濟損失直接影響著電廠的發(fā)展。優(yōu)化南屯電廠給水除氧系統(tǒng)勢在必行。2存在問題兗礦華聚能源南屯電廠是原煤炭部1985年批準(zhǔn)的煤矸石發(fā)電、供熱、綜合利用節(jié)能項目，為全國首批煤矸石電廠。電廠建有3臺鍋爐、3套汽輪發(fā)電機組及配套燃料、化學(xué)水制備系統(tǒng)。南屯電廠作為兗礦集團自備電廠，其主要目的是做好礦井的安全供電、供暖工作。隨著南屯礦用電、用熱負(fù)荷的不斷增大，南屯電廠分別于2003年、2004年、2006年分步對三臺鍋爐進行了循環(huán)流化床技術(shù)改造。鍋爐技術(shù)更新對電廠其他配套環(huán)節(jié)的設(shè)備提出了更高的要求。但因配

4、套環(huán)節(jié)設(shè)備的更新改造不能及時跟上，配套環(huán)節(jié)的設(shè)備問題不斷突顯。在進行完3臺鍋爐更新改造后的2007年問題集中顯現(xiàn)出來。2#汽輪機進行大修時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子、葉輪及隔板腐蝕嚴(yán)重，形成較厚的銹皮。2007年下半年，鍋爐因受熱面腐蝕泄露進行停爐或壓火處理次數(shù)達到17次。2007年全年鍋爐給水管道共發(fā)現(xiàn)腐蝕造成泄漏7次，給水管道腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，更換部分管道時發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁呈蜂窩狀，管壁大大減薄。為此，南屯電廠在2008年對給水管道全部進行更換。此次給水管道更換全廠停運20天，投入費用近30萬元。腐蝕、泄露問題的集中顯現(xiàn)必定有其主導(dǎo)因素，究其主要原因在于電廠熱力系統(tǒng)設(shè)備的工質(zhì)之一——水

5、。本人在對2007年7月至2008年3月之間的給水除氧合格率進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，電廠給水除氧月平均合格率在84.5％至89.3％之間，除氧合格率較低，且波動值較大。而南屯電廠對給水溶解氧合格率的要求是不低于93%。具體統(tǒng)計數(shù)值見表1。表1給水溶解氧月平均合格率統(tǒng)計表（改造前）月份汽機一班（%）汽機二班（%）汽機三班（%）汽機四班（%）平均合格率（%）2007.0786.584.7838985.82007.0888.6909187.689.32007.0985.38789.485.186.72007.108986.58486.586.72007.1183.891.888.486

6、87.52007.1279.285.585.887.584.5月份汽機一班（%）汽機二班（%）汽機三班（%）汽機四班（%）平均合格率（%）2008.0186.59287.88387.22008.0284.587.58686862008.038884.486.583.585.6上述問題的不斷出現(xiàn)，直接影響到南屯電廠的安全穩(wěn)定運行，對南屯電廠的安全供電、供暖工作造成較大影響。在造成南屯電廠經(jīng)濟效益降低的同時，南屯電廠在社會上的形象尤其是在供暖期間的影響損失巨大。3原因分析南屯電廠除氧技術(shù)采用的是目前應(yīng)用最多的除氧方法——熱力除氧技術(shù)。熱力除氧就是將水加熱至沸點，氧的溶解度減小而

7、逸出，再將水面上產(chǎn)生的氧氣排除，使充滿蒸汽，如此使水中氧氣不斷逸出，而保證給水含氧量達到給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，防止鍋爐、省煤器及管道的腐蝕。南屯電廠除氧設(shè)備選用大氣式旋膜式除氧器，其除氧頭基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其工作原理為：運行中主凝結(jié)水和補充水進入除氧器水室，由于一定的壓差，水由進水孔射入旋膜噴管，當(dāng)水射到噴管內(nèi)壁后立即沿噴管內(nèi)壁旋流而下，在噴管出口形成高速旋轉(zhuǎn)的中空的旋轉(zhuǎn)水膜裙。水膜裙的內(nèi)外兩面與加熱蒸汽充分接觸，進行初步除氧。初步除氧的水經(jīng)過水篦子均勻地將水分配至填料層。水在填料層中再次被分離成水膜狀，水中殘余的氧