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(dá)標(biāo)直接影響火電廠熱力設(shè)備的使用壽命與運(yùn)行可靠性。本文針對(duì)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(jìn)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(duì)給水除氧系統(tǒng)采取系統(tǒng)設(shè)備改造、檢測(cè)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(yùn)行。在這一研究實(shí)踐過程中形成的研究成果對(duì)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(dá)標(biāo)直接影響電廠熱力設(shè)備的使用壽命與運(yùn)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?cè)诮o水除氧技術(shù)方面進(jìn)行了長(zhǎng)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(diǎn)。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(dòng)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(yùn)，所帶來的直接或間接經(jīng)濟(jì)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(shì)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(xiàng)目，為全國(guó)首批煤矸石電廠。電廠建有3臺(tái)鍋爐、3套汽輪發(fā)電機(jī)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(tuán)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(duì)三臺(tái)鍋爐進(jìn)行了循環(huán)流化床技術(shù)改造。鍋爐技術(shù)更新對(duì)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(shí)跟上，配套環(huán)節(jié)的設(shè)備問題不斷突顯。在進(jìn)行完3臺(tái)鍋爐更新改造后的2007年問題集中顯現(xiàn)出來。2#汽輪機(jī)進(jìn)行大修時(shí)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(jìn)行停爐或壓火處理次數(shù)達(dá)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(shí)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(duì)給水管道全部進(jìn)行更換。此次給水管道更換全廠停運(yùn)20天，投入費(fèi)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(duì)2007年7月至2008年3月之間的給水除氧合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(dòng)值較大。而南屯電廠對(duì)給水溶解氧合格率的要求是不低于93%。具體統(tǒng)計(jì)數(shù)值見表1。表1給水溶解氧月平均合格率統(tǒng)計(jì)表（改造前）月份汽機(jī)一班（%）汽機(jī)二班（%）汽機(jī)三班（%）汽機(jī)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(jī)一班（%）汽機(jī)二班（%）汽機(jī)三班（%）汽機(jī)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(yùn)行，對(duì)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(jì)效益降低的同時(shí)，南屯電廠在社會(huì)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(diǎn)，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(dá)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(yùn)行中主凝結(jié)水和補(bǔ)充水進(jìn)入除氧器水室，由于一定的壓差，水由進(jìn)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(jìn)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