樊海文 张五一
中油电能气电公司 黑龙江 大庆163000
摘要：本文详细分析了一号附机低压包超压和除氧器超压运行原因，以及由此造成的设备腐蚀，损坏和出力下降，并对此现象提出个人解决方案，来改善机组的运行环境，提高机组运行的经济性，保障设备运行的安全性。
关键词：汽水损失；腐蚀结垢；除氧系统；经济性；安全性
1 我厂除氧器工艺流程简介：除氧器一共有三路补水，第一路是凝结水泵由热井取水，通过轴封加热器加热再经过凝结水至除氧器上水调节门CV0502进入到除氧器。第二路是除盐水泵，由二个除盐水罐取水，经过CV0503给除氧器上水，第三路是除盐水管路另接的一路手动应急补水，通过这三路来共同保证除氧器水位在正常范围内。而除氧蒸汽分为二路，一路是低压汽包里面的水经过下降管进入到低压蒸发器，通过吸收燃气轮机排出的烟气热量使低压蒸发器里面的水达到或超过饱和蒸汽温度，使炉水变成低压饱和蒸汽再送回到低压包，然后通过V0201电动门送入除氧器。另一路是由中压包的饱和蒸汽进过低温过热器和高温过热器后变成过热蒸汽后送入过热器集箱，过热器集箱有单独一路是通过除氧器再沸腾阀被送入到除氧器进行热力除氧，现在再沸腾管路已经废弃，所以只剩下低压蒸汽一路向除氧器提供除氧气源，然而低压包过去一直有超压的隐患和问题，低压蒸汽压力对除氧器来讲偏高，低压蒸汽设计压力为0.25MPA，过去低压包还会出现超压安全门动作的情况{低压包安全门动作压力值为0.3MPA，只通过一个电动门的全开和开关进行操作明显是不科学的，这样操作的结果是除氧器压力会与低压包的压力接近，机组正常运行时除氧器最大的压力值约能达到0.24MPA，，而一但低压包超压时除氧器的压力可能会达到0.28MPA或更高，然而除氧器安全阀动作值为0.12MPA，设计压力也仅仅为0.15MPA，水压试验的压力也就只有0.19MPA，在这种特殊情况下除氧器变的非常不稳定也非常的不安全，严重地影响机组的安全稳定运行，并且造成了非常可怕的安全隐患。
我厂低压包设计主要是降低烟气排放温度和提供除氧汽源，实际并不做功，低压蒸汽流量平时正常运行时约为9-11T/H，除氧器消耗不掉这么多的低压蒸汽，也不能及时全部的排掉，只能通过排氧门排掉一小部分，剩余的低压蒸汽集结在除氧器的汽测空间，造成除氧器超压，并且造成不必要汽水损失和浪费，随着除氧器压力的升高越高，排掉的蒸汽量也就越多，损失的除盐水也就越多。
2 除氧器是锅炉关键设备之一，如果除氧器除氧能力差，将对锅炉给水管道，省煤器和其它附属设备的腐蚀造成严重损失，引起的经济损失将是除氧器造价的几十或几百倍，国家电力部因此对除氧器含氧量提出了标准，我厂为大气式除氧器氧含量应小于15ug/L,，现在我厂实际含氧量因为没有测量设备无法得知准确数据，但汽机大修时期对转子叶片结垢情况，以及除氧器实际运行的压力和温度进行比较分析，除氧器含氧量已经严超过国家标准，将严重影响我厂机组安全运行。
另外，现在一号附机除氧方式是低压蒸汽进入汽侧进行换热，换热时间长效率低，起机初期不能很好的除去水中的氧并且由于和低压包联通，除氧器实际压力接近低压包压力【盘面低压包压力为0.22MPA左右，除氧器最大显示范围上限为0.16MPA，就低包水温138和除氧器水温都是136度来看，两者的压力应该是差不多的，因为相同压力下的饱和蒸汽温度是几乎相同的，也就是说除氧器压力应该在0.2MPA左右】，一号附机除氧器安全阀动作值为0.12MPA，设计压力为0.15MPA，水压试验的压力为0.19MPA，因此除氧器一直在超压运行，排氧门一直处于带压放泄，放泄量随除氧器和低压包压力变化而变化。正常时盘面低压给水流量比低压蒸汽流量高3-5T/H，比较来看，除氧器每小时将额外多排掉3-5T/H的低压蒸汽，一天就排掉72-120T/H除盐水，然而除盐水成本大约在80元每吨，一天损失5760元到9600元，一年大约损失2102400元到3504000元，这些还只是额外排放的量，低压包实际的损失可能还会更多，严重影响到电厂的经济运行。单一来看除氧器最经济最理想的运行参数为压力0.02MPA，给水温度104摄氏度，即能保证除氧器的热力除氧效果，又能减少汽水损失，并且合适的除氧器参数还能防止给水泵汽化，避免出现给水流量波动过大或补不上水的情况出现。
3 锅炉水含盐量高危害：有三种
3.1在锅内结垢和水渣：水在锅炉内受热沸腾蒸发后，为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。当这些杂质在锅水中达到饱和时，就有固体物质产生。产生的固体物质，如果悬浮在锅水中就称为水渣：如果附着在受热面上则称为水垢。水渣和水垢的形成的后果：1》浪费热能，锅炉结垢后，使受热面传热性能变差，燃料燃烧所放的热量不能及时传递到锅水中，大量热量被烟气带走，造成排烟温度过高，排烟若损失增加，锅炉热效率降低。2》受热面损坏，结了水垢折锅炉，由于传热性能变差，热量 不能迅速传播给锅水，致使炉膛和烟气温度升高。因此，受热面两侧的温差增大，金属壁温升高，强度降低，在锅内压力作用下，发生鼓包，甚至爆破。3》降低了锅炉出力
3.2造成锅炉金属腐蚀：1》金属破坏 水中含氧气，酸性和碱性物质都会对锅炉金属面和生腐蚀，使其壁厚减薄，凹陷，甚至穿孔，降低了锅炉强度，严重影响锅炉安全运行。2》结垢腐蚀 含有高价铁的水垢容易引起与水垢接触的金属腐蚀。而铁的腐蚀产物又容易重新结垢。形成一种恶性循环，迅速导致锅炉部件损坏。
3.3汽水共腾 产生汽水共腾的原因除了运行操作不当外，当炉水中含有较多的氯化钠，磷酸钠，油脂和硅化物时，或锅水中的有机物和碱作用发生皂化时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就产生泡沫，形成汽水共腾。形成汽水共腾后汽包水位会急剧波动，严重时看不清水位，过热蒸汽温度急剧下降，严重威胁机组安全运行。
汽机的危害：过热蒸汽含盐量大或严重超标，久而久之导致汽轮机通流部分和动叶上会沉积大量盐，通流部分变窄，流动阻力增加从而影响机组负荷。
4建议改造：1.将现在的低压蒸汽供汽阀V0201拆除，换成压力调节阀编号为CV0201除氧器压力调节阀，再将拆除的V0201加装在从低压蒸汽出口管路单独引的一路经过一个新设计的手动阀V0202后接至汽轮机大旁路CV0605阀后管道的输水手动阀阀前管路上，优点在于即不破坏大旁路原有管路的完整性和功能性，又方便安装和维护。
改造后可以通过CV0201除氧器压力调节阀来精确调节除氧器压力在合适的范围内，即能保证除氧器热力除氧的效果，又能保证给水泵入口的压力温度在合理范围从而防止给水泵入口发生汽化，而多余的低压蒸汽通过新安装管路送入到汽机大旁路CV0605后，通过已有的大旁路二次减温调节阀CV0606将低压蒸汽调整到合适的温度，然后再送入到凝汽器回收再利用。如此一来就能够彻底的解决掉低压包和除氧器超压的问题，也能够很好的解决热力除氧效果不好以及蒸汽排放过多造成的不必要的汽水损失。{备注：本厂大旁路长期不投入运行，因此可以通过这样的改造来改善机组的运行状况，如大旁路完整可用此方案就存在很大的安全风险。综上所述，此方案只使用于我厂一个附机的改造。}
5结论：本厂一号附机低压包超压以及除氧器长期超压运行是因为设计不合理等原因造成的，产生的低压蒸汽不能有效的合理的消耗掉，只是通过除氧器的排氧门排掉一小部分，至使除氧器长期处在超压运行状态以及造成的工质损失，还有除氧效果下降炉水品质下降从而对锅炉和汽轮机各相关设备造成安全隐患，建议通过上述改造达到下述目地：
(1)通过调节CV0201来改善除氧器的供汽量，从而使除氧器得到一个即经济又高效的热力除氧参数，有效改善机组的的安全运行环境
(2)通过加装新管路将多余的低压蒸汽引入大旁路CV0605后管道，从而有效回收低压蒸汽，避免工质的浪费和损失，提高机组运行的经济性
以上建议和思考是否合理可行，请领导和相关技术人员共同研究。改造示意图见图1。
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图1
作者简介：樊海文，中油电能气电公司运行部主操。
张五一，中油电能气电公司技术中心工程师。