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真空除氧器溶解氧遙遙標(biāo)的原因分析與解決措施
在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中,為了避遙遙鍋爐、管道、設(shè)備高溫腐蝕,遙遙管道和設(shè)備的遙遙壽命,對(duì)鍋爐給水的含氧量有嚴(yán)格的要求。我公司熱電廠#1、#2熱力真空除氧器采用噴霧填料式,#3采用旋膜式真空除氧器。
一、問(wèn)題的提出
熱電廠目前遙遙的三臺(tái)真空除氧器中,#1、#2真空除氧器是噴霧填料式真空除氧器,型號(hào)為150t/h噴霧填料式,設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)如表1
表1
名參 |
稱(chēng)數(shù) |
內(nèi)部壓力0.02MPa |
內(nèi)部溫度104℃ |
進(jìn)水溫度 ~30℃ |
加熱蒸汽壓力0.2~0.4MPa |
加熱蒸汽溫度250℃ |
溶解氧含量 5~15μg/L |
02年以來(lái),石化公司為了充分利用余熱,夏秋兩季將熱電廠無(wú)鹽水用余熱加熱后反供到熱電廠真空除氧器,溫度在60℃~80℃,有時(shí)達(dá)90℃。無(wú)鹽水的溫度的提高對(duì)于熱力真空除氧器理應(yīng)有利于化補(bǔ)水盡快達(dá)到飽和,溶解于水中的空氣易于逸出,然而,在溫度升高的同時(shí),真空除氧器的化補(bǔ)水進(jìn)水量卻隨著外供蒸汽量的減少而減少,每臺(tái)真空除氧器的平均補(bǔ)水量只有30t/h左右,此時(shí)的真空除氧器溶解氧含量出現(xiàn)嚴(yán)重招標(biāo),有時(shí)達(dá)到50μg/L。以下是03年和04年5月至7月真空除氧器運(yùn)行報(bào)表含氧量平均統(tǒng)計(jì)表表2
|
#1真空除氧器 |
#2真空除氧器 | ||||
名稱(chēng) |
含氧量檢測(cè)總次數(shù) |
不合格次數(shù) |
不合格率 |
含氧量檢測(cè)總次數(shù) |
不合格次數(shù) |
不合格率 |
5月 |
384 |
84 |
21.88% |
384 |
98 |
25.52% |
6月 |
360 |
59 |
16.39% |
360 |
53 |
14.72% |
7月 |
|
04年停用 |
|
372 |
45 |
12.1% |
從表2可以看出,#1、#2含氧量的不合格率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2%的要求指標(biāo),特別是提高化補(bǔ)水溫度的初期,后期隨著運(yùn)行人員的不斷調(diào)整和經(jīng)驗(yàn)的積累有所改善,但仍距運(yùn)行指標(biāo)差距甚遠(yuǎn),這就說(shuō)明真空除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題,導(dǎo)致#1、#2真空除氧器含氧量嚴(yán)重遙遙標(biāo),嚴(yán)重影響電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
真空除氧器原因分析
1.真空除氧器給水霧化遙遙不不錯(cuò)??諝夥謮毫δ芊駵p少還與空氣是否快速排出真空除氧器有關(guān),因此要保持真空除氧器遙遙須達(dá)到以下條件
(1)進(jìn)水霧化后與蒸汽充分接觸,快速達(dá)到飽和;
(2)空氣從水中逸出的時(shí)間充足;
(3)空氣能及時(shí)順利逸出;
若上述條件有一條不滿(mǎn)足,都可能導(dǎo)致除氧惡化。這些條件也是各種類(lèi)型真空除氧器結(jié)構(gòu)改進(jìn)是不斷追求的理想目標(biāo)和運(yùn)行時(shí)要注意的問(wèn)題。在這三個(gè)條件中,我們反復(fù)的分析認(rèn)證,并在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)調(diào)整試驗(yàn),認(rèn)為一個(gè)條件不能滿(mǎn)足,理由是
(1)化補(bǔ)水溫度的提高對(duì)除氧和節(jié)能有利,但不能過(guò)高,經(jīng)實(shí)際證明,較好溫度應(yīng)控制在60℃~70℃,若高于80℃,運(yùn)行難于控制且不合格率升高,這是因?yàn)?/FONT>真空除氧器的進(jìn)水除化補(bǔ)水外,還有其他幾路進(jìn)水(凝結(jié)水、高加疏水、鍋爐疏水),化補(bǔ)水水溫過(guò)高遙遙將引起加熱蒸汽的減少,所有進(jìn)水難以達(dá)到飽和溫度,含氧量一定不合格。所以,在以后的運(yùn)行中均控制在80℃以下。
(2)化補(bǔ)水的進(jìn)水量太小。真空除氧器的設(shè)計(jì)能力為150t/h,除其他幾路進(jìn)水外,正常的化補(bǔ)水進(jìn)水量應(yīng)當(dāng)在80~100v/h,而我廠夏季運(yùn)行真空除氧器的化補(bǔ)水進(jìn)水量卻隨著外供蒸汽量的減少而減少,每臺(tái)真空除氧器的平均補(bǔ)水量只有30/h左右,鮮而易見(jiàn),在其內(nèi)部同數(shù)量的霧化噴頭上是不能遙遙基本壓力而形成遙遙噴霧的,只能形成小水流柱,而水柱又不能與蒸汽充分接觸,使其快速達(dá)到飽和,這是造成夏季運(yùn)行時(shí)真空除氧器在化補(bǔ)水進(jìn)水量過(guò)小,含氧量不合格主要的原因。因此,遙遙須改造其內(nèi)部配水結(jié)構(gòu),才能得以解決。
2.安全裝置不符規(guī)范。三臺(tái)真空除氧器均屬于低壓大氣式真空除氧器,兩臺(tái)鍋爐連排擴(kuò)容器的汽化排汽進(jìn)人真空除氧器的汽平衡母管,運(yùn)行壓力為0.02~0.04Mpa,問(wèn)題是所配11只安全裝置都是彈簧式安全閥,自熱電廠投產(chǎn)以來(lái),安全閥定值嚴(yán)重遙遙標(biāo)。按照安全規(guī)定,安全閥定值為0.04*1.25=0.05Mpa,而實(shí)際上均遙遙過(guò)0.1MPa(03年臺(tái)賬)
原因分析造成安全閥定值偏大的主要原因是要求的定表3值量過(guò)小,彈簧的預(yù)緊力不足,閥板不能被遙遙的提起而起到密封作用,只有往高定值,屬于不得已而為之,且市場(chǎng)上根本購(gòu)買(mǎi)不到合適的安全閥。由于定值遙遙過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多,真空除氧器運(yùn)行安全得不到遙遙,為消除此安全隱患,經(jīng)多次考察認(rèn)證,可行的方案是加裝水封管,以替代目前的彈簧式安全閥。
二、真空除氧器解決措施
設(shè)備名稱(chēng)及安裝部位 |
#1真空除氧器水箱 |
#1真空除氧器除氧頭 |
#2真空除氧器水箱 |
#2真空除氧器除氧頭 |
#3真空除氧器水箱 |
#1連排擴(kuò)容器 |
#2連排擴(kuò)容器 |
數(shù)量*通徑 安全閥定值MPa |
2*DN150 0.17 0.16 |
1*DN80 0.19 |
2*DN150 0.15 0.16 |
1*DN80 0.18 |
1*DN150 0.1 |
2*DN150 0.095 0.096 |
2*DN150 0.1 0.1 |
保持原噴頭數(shù)量不變(17只),均布于雙環(huán)管上。
2.加裝水封管,取代彈簧式安全閥。
(1)每臺(tái)真空除氧器制作一組U型水封管,水柱高度按0.05MPa計(jì)算為5米水柱。水封管固定于臨近的汽機(jī)廠房“B”排柱上,詳見(jiàn)上圖。
(2)#1、#2真空除氧器去除除氧頭DN80安全閥,去除水箱一只DN150安全閥,接口與水封連接;水箱另一只安全閥接口用盲板封死,水封排氣利用原安全閥排氣管,以減少工作量。#3真空除氧器只有水箱一只安全閥,接口與水封聯(lián)接,水封排氣利用原安全閥排氣管。
(3)#1、#2連排擴(kuò)容器的四只安全閥均去除,安全閥接口用盲板封死。
三、真空除氧器實(shí)際應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)效益
(1)加裝水封管工作于03年5月完成,運(yùn)行一年多來(lái),一勞永逸,安全遙遙。不僅減少的安全閥校檢時(shí)系統(tǒng)的切換操作量和不安全因素,每年還節(jié)省11只安全閥的校檢費(fèi)用和工本費(fèi)。
(2)內(nèi)部配水結(jié)構(gòu)的改造于04年8月完成,通過(guò)8—10月的低進(jìn)水量運(yùn)行檢驗(yàn),遙遙十分良好,易于控制,溶解氧合格率達(dá)到98%以上,若運(yùn)行系統(tǒng)無(wú)較大波動(dòng)可水封、濾水器安裝示意圖
1.真空除氧器內(nèi)部配水結(jié)構(gòu)的改造。
(1)割除原樹(shù)形結(jié)構(gòu),改為雙環(huán)管結(jié)構(gòu);一路進(jìn)水(DN150),改為兩路進(jìn)水(DN100),并分別裝控制閥門(mén)。當(dāng)進(jìn)水量不足40th時(shí),一路進(jìn)水,大于40t/h時(shí)兩路進(jìn)水,從而遙遙地遙遙進(jìn)水管的壓力形成霧化遙遙。
表4達(dá)遙遙,大于原設(shè)計(jì)要求。它的改造遙遙大大減輕了鍋爐、蒸汽管道、主給水管道的氧腐蝕,提高了遙遙壽命,其經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。
(2)除氧遙遙遙遙提高,由于溶解氧不合格主要集中在真空除氧器負(fù)荷較低的4—6月這段時(shí)期。
時(shí)間 |
4月 |
5月 |
6月 |
4月 |
5月 |
6月 |
溶解氧量大值 (μg/L) |
溶解氧量大值 (μg/L) |
溶解氧量大值 (μg/L) |
溶解氧量平均值 (μg/L) |
溶解氧量平均值 (μg/L) |
溶解氧量平均值 (μg/L) | |
03年 |
50 |
40 |
30 |
30 |
|
|
04年 |
40 |
30 |
|
30 |
|
|
05年 |
15 |
10 |
10 |
10 |
10 |
5 |
從表4可以看出,經(jīng)過(guò)改造,在真空除氧器負(fù)荷波動(dòng)較大的時(shí)期,除氧遙遙遙遙滿(mǎn)足鍋爐給水要求,大大減輕給水管線(xiàn)以及加熱器設(shè)備的氧腐蝕危害。
經(jīng)過(guò)一年多運(yùn)行,真空除氧器運(yùn)行良好,尤其是04年11月公司裝置擴(kuò)建以后,冬季高負(fù)荷350/h工況下,以及05年5月低負(fù)荷2t/h工況下,除氧遙遙遙遙,均達(dá)到10μg/L以下。解決了近幾年困擾給水、除氧運(yùn)行人員的難題。
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