【摘要】本文阐述了丰润热电公司1号机组在冬季采暖期汽轮机低压缸采用光轴方式运行，此运行方式对凝结水溶氧、给水溶氧等水汽指标带来了一定影响；并且一旦热网加热器发生泄漏，对整个汽水系统的水汽品质影响较大。我们对此问题进行了深入分析，找出了光轴运行方式下水汽品质异常的真正原因，并采取了有效的应对措施。
【关键词】 光轴机 热网加热器泄漏 水汽品质 凝结水溶氧 应对措施
1.前言
2016年底，丰润热电公司对1号机组进行了“光轴”技术改造，此技术改造从根本上解决了供热不足的问题，为我公司带来了一定的经济效益。但1号机在“光轴”运行方式下凝结水溶氧长期超标，给水溶氧时有超标；另外，由于“光轴”运行方式下凝结水量大幅减少，锅炉给水主要来源于加热器疏水，所以一旦热网加热器泄漏，对整个水汽系统的影响很大，会造成热力设备腐蚀、结垢、积盐，甚至引发锅炉爆管事件的发生。 所以必须对“光轴”机运行方式下的汽水品质变化进行深入分析，找出引起变化的原因，以便采取有效的应对措施。
2.机组概述
河北唐山丰润热电发电厂是集环保、节能、供热、资源综合利用于一体的绿色环保发电工程，集中供热是利用汽轮机机组抽出的热蒸汽降温冷凝成水，汽化放热,用以加热热网加热器内的循环水，对外供热，丰润热电现有两台机组，装机规模为2×300MW,汽轮机形式为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排气、供热凝汽器式汽轮发电机组，锅炉为HG1025/17.5-YM37型亚临界中间再热自然循环汽包炉，最大蒸发量为1025t/h，两台机组于2009年9月15日和2009年10月28日投产。
3.1号机组汽轮机低压缸光轴供热改造项目简介
改造背景：
丰润热电公司2015年承担的热负荷为1180万平米，公司内设换热首站，通过热网水管道向热用户提供130°C 高温热水，回水温度70°C。额定采暖抽汽量2×500t/h，最大采暖抽汽量2×550t/h，额定供热能力为668MW。按照《唐山市中心城区供热规划调整》和市供热实际，市中心每年新增供热面积在400万平米左右。2015年止，市中心区的各热源厂已基本处于满负荷运行状态，2016年将会出现较大的供热缺口。为满足城市发展增加的供热需求，丰润热电公司急待通过技术改造，获得更多的供暖能力。
“光轴”技术原理：
将汽轮机改成高背压式供热机组，低压缸不进汽，主蒸汽由高压主汽门、高压调节汽门进入高中压缸做功。中压排汽全部进入热网加热器供热。低压转子拆除，更换成一根光轴，连接高中压转子与发电机，起到传递扭矩的作用。在采暖期机组采用光轴方案运行，即背压机运行，在非采暖期机组切换回冷凝模式运行。此改造技术可以回收原由低压缸进入凝汽器排汽热量，改造后没有低压转子，蒸汽没有焓降，可以使尽可能多的热量用于供热，最大限度地回收汽轮发电机组的余热，提高机组热效率，符合当前节能减排的政策方针。
改造效果：
2016年底，丰润热电公司对#1机组进行了“光轴”技术改造，改造后该机组供热状态下运行经济性显著；丰润热电公司额定供热能力由668MW增加至787MW,总供热面积由1215万平米提升至1430 万平米，满足了供热需求。我公司1号机组通过“光轴改造”，最大限度地回收了汽轮发电机组的余热，提高了机组热效率，降低了发电标煤耗，技改的节能降耗效果显著，从根本上解决了供热不足的问题。
4.光轴机运行方式对汽水品质的影响
公司1号机组汽轮机“光轴”改造后，增加了供热能力，降低了煤耗，但给机组的汽水品质带来了一定影响，“光轴”运行工况下主要存在以下四个方面的问题 ：
4.1热网疏水劣化对机组汽水品质的影响将更为突出
1号机组汽轮机光轴改造后，机组额定抽汽量为687t/h，凝结水量大幅减少，额定工况下，凝结水水量约为120t/h，约有80%的锅炉给水来源于热网加热器疏水。由于本次改造热网加热器的疏水系统不增加疏水泵，也不进行精处理，热网加热器疏水直接进入除氧器，一旦热网加热器泄漏，不合格的疏水会进入高压除氧器，进而影响整个水汽系统的水质，甚至会引发锅炉爆管事件的发生。
我公司自2016年底1号机光轴机改造后，1号机热网加热器共发生了4次泄漏，2018年1月1C热网加热器泄漏一次， 2018年3月1A热网加热器泄漏一次， 2019年2月1C热网加热器泄漏一次，2020年2月1C热网加热器泄漏一次。影响的水汽指标主要有：热网疏水电导率、硬度、二氧化硅，给水电导率、二氧化硅、硬度，炉水电导率、PH值、二氧化硅，蒸汽电导率、二氧化硅、钠，凝结水电导率。
4.2给水溶氧超标
1号机“光轴”方式运行时，受热网加热器渗漏影响，热网疏水溶氧较高，进而影响了给水溶氧，“光轴”运行期间，给水溶氧超标最高值达到20μg/L。
4.3机组“光轴”方式下启动，热网加热器冲洗不彻底
因新投运的热网加热器汽测必须经过大流量较长时间的冲洗，疏水水质才能达到合格标准，而机组在“光轴”方式启下动时，80%的锅炉给水来源于热网加热器疏水，所以汽轮机冲转、机组并网后，就必须尽快投入热网加热器运行，否则机组供水紧张，带不上负荷，影响脱销设备的投入，容易引发环保事件，这就造成热网加热器投入时冲洗不彻底，进而影响整个机组的汽水品质。
4.4凝结水溶氧超标
我公司锅炉补给水的补水方式是补入凝汽器的热井中，因为1号机组“光轴” 运行方式下凝结水量大幅减少，而补入凝汽器热井中的除盐水量是不变的，那么热井中的除盐水占比明显增加，化学除盐水是不进行除氧的，所以当凝结器热井补入除盐水时，对凝结水溶解氧有较大影响。1号机“光轴”方式运行时，凝结水溶氧长期超标，超标最高值达到185μg/L。
5.问题的应对措施
5.1热网加热器泄漏及机组启动时加热器冲洗不彻底的应对措施
5.1.1 在2018年机组小修时在每台热网加热器疏水泵入口安装了手工取样点，实现了单台加热器分别取样。
5.1.2已申请专项资金，计划在2020年1号机组大修期间对三台热网加热器分别安装在线疏水取样装置和氢电导率表。
5.1.3加强采暖期水质监督，严密关注热网疏水水质，发现疏水电导率有上升趋势，立即对1号机三台热网加热器疏水分别取样化验。争取迅速判断出泄漏的加热器，将疏水外排并隔绝找漏，机组降负荷运行，防止不合格的疏水影响系统水质。
5.1.4加强汽水系统参数的日常分析工作，保证在线仪表的可靠性，汽水参数出现变化，即使未超标也要查明原因。
5.1.5加强热网加热器的运行管理，水位、疏水调门开度等相关数据要做定期分析。运行中发现加热器水位异常或相同工况下疏水调门开度增加要及时分析查找原因。发现泄漏要立即停运查漏堵漏，严禁带病运行。
5.1.6编制了《丰润热电公司热网加热器泄漏水汽劣化应急处理预案》，预案遵循“安全第一，预防为主”的方针，坚持防御和处理相结合的原则，统一指挥、分级负责，一旦发生热网加热器泄漏事件，要以最快的速度进行处理，把泄漏造成的损失和影响降低到最低程度。
5.1.7机组供热结束后，督促和监督汽机专业及维护人员对热网加热器进行灌水查漏，确保热网加热器严密不漏后，用除盐水彻底清洗干净，并进行有效的停用保养。
5.2凝结水溶氧超标的应对措施
5.2.1改善凝汽器热井的补水方式，在除盐补水管道上加装增压水泵和补水喷头，对除盐水进行雾化后补入凝汽器热井。根据亨利定律，在等温等压下，某种挥发性溶质（一般为气体）在溶液中的溶解度与液面上该溶质的平衡压力成正比。对补给水进行雾化，可降低气体在溶液中的分压力，使空气溢出，从而达到降低凝结水溶氧的目的。
5.2.2在凝补水箱上安装浮顶，可有效隔绝空气。
6.结语
通过对1号机组“光轴”运行方式下的汽水品质变化及变化规律、凝汽器补水方式、热网加热器泄漏对汽水品质的影响等方面的深入的分析，找出了引起汽水品质异常的真正原因，并采取了较为有效的应对措施，可避免或减轻“光轴”运行方式下汽水品质不良对热力系统造成的危害。