火电厂除氧器运行性能测试方法改进.pdf

2 0 1 2 年第 3 0 卷第 2 期 内 蒙 古 电 力 技 术 I NNER MONGO[ I A E1 ECTRI C P0 ER 97 火电厂除氧器运行性能测试方法改进 治卿 。 朱愉洁， 王引柱 内蒙古电力科学研究院， 内蒙古呼和浩特0 1 0 0 2 0 摘要 根据D L ／ T 1 1 4 1 --2 0 0 9 火电厂除氧器运行性能试验规程 ， 开展运行除氧器性能测 试工作 ， 提 出新 的测试方法， 即高精度溶氧检 测仪分析 方法， 对国华呼伦 贝尔发电有限公 司 2 x 6 0 0 M W超临界空冷机组除氧器的除氧特性、 水力特性等指标进行分析， 进而对除氧器整体 性能进行评价。通过测试， 证明该方法可以减少和优化规程中的试验步骤， 提高测试准确性， 并能提供 维持水汽系统正常运转的最小联氨量和除氧排汽门的最小开度建议值， 从 而降低热 量和工质的损耗， 具有 良好的推广应用前景。 关键词 火电厂； 除氧器运行性能测试； 高精度溶氧检测仪 ； 溶氧量 ； 除氧特性 ； 水力特性 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 1 2 0 2 0 0 9 7 0 4 I mp r o v e me n t t o Op e r a t i o n Pe r f o r ma n c e Te s t Me t h o d s o f Th e r ma l Po we r P l a n t De a e r a t o r Z h i Q i n g ，Z h u Y u j i e ，Wa n g Y i n z h u I n n e r Mo n g o l i a E l e c t r i c P o we r S c i e n c e ＆ Re s e a r c h I n s t i t u t e ．I n n e r Mo n g o l i a Ho h h o t 0 1 0 0 2 0 Ab s t r a c t Op e r a t i n g d e a e r a t o r p e rf o r ma n c e t e s t w i l l b e c a r r i e d o u t u n d e r n e w r e g u l a t i o n s D L ／ T 1 l 4 1 2 0 O 9 T h e r m a l P o w e r P l a n t D e a e r a t o r O p e r a t i n g P e rf o r ma n c e T e s t i n g Pr o c e du r e s ． Ne w t e s t i n g me t h o d ， t h a t i s ， pr e c i s i o n di s s o l v e d o x y g e n d e t e c t o r me t h o d ， h a s b e e n a d o p t e d t o i n s p e c t s e v e r a l p e r f o rm a n c e t a r g e t s ， s u c h a s ， d e a e r a t i n g p e rfo r ma n c e o f d e a e r a t o r ，e n e r g y s a v i n g f e a t u r e s ，e t c ．F i n a l l y ，e v a l u a t i o n o f t h e o v e r a l l p e rfo rm a n c e o f t h e d e a e r a t o r wi l l b e c a r r i e d o u t ． By t e s t i n g ． i t i S pr o v e d t ha t t h i s me t h o d c a n r e d u c e t e s t p r o c e d u r e d u r i n g o p t i mi z a t i o n p r o c e d u r e s ， i mp r o v e t e s t a c c u r a c y ， a n d p r o v i d e mi n i mu m a mo u n t o f h y d r a z i n e t o ma i n t a i n n o r ma l o p e r a t i o n o f v a p o r s y s t e m a n d r e c o mme n d e d v a l u e o f mi n i mu m o p e n i n g o f d e a e r a t o r e x h a u s t d o o r ， S O a s t o r e d uc e h e a t a n d l o s s o f wo r k i n g fl u i d ，wi t h g o o d a p p l i c a t i o n p r o s p e c t s ． K e y w o r d s t h e rm a l p o w e r p l a n t ； d e a e r a t o r p e rfo rm a n c e t e s t p e rf o r ma n c e t e s t i n g ； p r e c i s i o n d i s s o l v e d o x y g e n d e t e c t o r ； d i s s o l v e d o x y g e n a mo u n t ； d e a e r a t i o n c h a r a c t e ri s t i c s ； h y d r a u l i c c h a r a c t e r i s t i c s 0引言 开展除氧器 的运行性能考核测试工作能够准 确 了解除氧器 的工作状况 ， 进而全面掌握火电机组 水汽系统 的溶氧量 ， 促进机组安全稳定经济运行 ； 同时还可以对已有在线溶氧分析仪的准确度进行 判定 ， 测出水 汽系统的最佳联氨投加量 ， 从而降低 成 本 ， 减 小 对 环境 的污染 。 因此 ， 根 据 规程 D L ／ 【 收稿 日期】2 0 1 2 0 2 1 8 【 作者简介]治卿 1 9 8 l 一 ， 男 蒙古族 ， 内蒙古人， 硕士 ， 程师， 从事电厂化学基建调试工作。 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 l 2 年 3 0 卷 2 1 9 】 T l 1 4 1 2 0 0 9 火电厂除氧器运行性能试验规程 ⋯ 开展除氧器运行性能测试工作 ， 对除氧器 的除氧特 性 、 节能特性 等指标进行考查 ， 从 而对除氧器整体 性能进行评价 ， 具有重要意义。 由于规程” 中的溶氧试验采用 电位滴定法 ， 需 要多种特殊 玻璃仪器和试剂 ， 分析准确度 高 ， 但步 骤繁琐且难度较大 ， 在试验过程中容易 引入误差 ， 同时又是采用微量分析技术， 因此对分析人员的业 务水平要求较高， 由于试验人员的个体差异对试验 结果 的影响较大 ， 对除氧器性能进行准确分析方法 不易掌控 。本文根据 开展 除氧器运行性能测试 的 必要性和科学性 ， 且针对规程I ” 中的测试方法 ， 利用 新 的测试仪器便携式水 中溶解氧分析仪 ， 提出 高精度溶 氧测试仪分析方法 ， 以对除氧器进行运行 性能进行准确的测试 。 1 测试实例 对同华呼伦 贝尔发电有 限公司 2 台 6 0 0 MW超 临界机组的除氧器进行运行性能的测试 ， 考查 2 台 机组热力除氧器额定 出力下 的除氧特性 、 水力特性 以及对空排气量对m水含氧量的影响3 个特性 。 1 ． 1 除氧 器概 况 内蒙 古国华呼伦 贝尔发 电有限公司一期T程 2 6 0 0 MW超临界空冷机组 1 号 、 2 号 的热力除氧 器为内置式卧式除氧器 ， 最大 出力为 2 0 5 0 t ／ h ， 最高 丁作压力为 1 ． 0 2 1 MP a ， 运行方式为定压一滑压一定 。 一 r 程设计 为在 除氧器入 口对溶解氧质量浓度 尢 限制 ， 在除氧器正常运行情况下 ， 出力为除氧器 最大出力 的 1 0 ％～1 0 0 ％时 ， 除氧器出 口氧的质量浓 度≤5 g ／ L 。下面以 1 号机组除氧器性能测试为例， 对高精度溶氧测试仪分析方法进行说明。 1 ． 2 测 试仪器 仪表设备采用奥 比菲亚 3 6 5 5 便携式水中溶解 氧分析仪 ， 具体规格参数如下 1 测量范围 1 L～2 0mg ／ L ； 2 分辨率 1 g ／ L ； 3 校正 1 5 点 ； 4 相对精度 0 ． 1 ； 5 温度补偿 自动／ 手动 ； 6 适宜操作温度 5 ～4 5℃； 7 工作环境相对湿度 5 ％一8 5 ％； 仪器经过中国计量院标定 ， 准确可靠。 1 ． 3 测试内容和结果 1 ． 3 ． 1 额定 出力下除氧能力测试 除氧特性测试 1 ． 3 ． 1 ． 1 测试条件 1 在设计额定出力下 ， 调整不 同浓度的进水 溶氧量 ， 验证除氧器处理能力能否达到除氧要求 。 2 进 入 除氧 器 的凝 结水 量 控 制 为设 计 值 1 41 4． 6 t ／ h。 3 进水溶解氧质量浓度无限制。 1 ． 3 ． 1 ． 2 测试内容 为 了保证机组安全运行 ， 通过调整排气装置运 行背压 以调整除氧器进水 的溶解氧质量浓度 ， 同时 需要记录除氧器的进水流量 、 出水流量 、 进水温度 、 除氧器压力 、 水箱温度以及端差 。 1 ． 3 ． 1 ． 3 测试结果 1 测试数据及曲线 1 号机组测试数据记录于表 1 中。将测试数据 绘制成曲线 ， 如 图 1 所示 。 2 测试结论 1 号机组除氧器在额定 出力下 ， 当入 口溶解氧 的质量浓度在 5 O～2 5 0 g ／ L 变动时 ， 出E 1 溶氧量均 在 1 ． 0 L以下 ， 小于设计值 5 L 。可见 1 号机 表 1 1 号机组除 氧器额定 出力下除氧能力测试结果 注 1 为A， B ， C 3台电泵流量之和 ， 表2、 表3同。 2 0 l 2 年第3 0 卷 第2 期 治 卿， 等 火电 厂除氧器运行性能测试力 鎏 堑 客 船 if 、 除氧器人口 溶解氧的质量浓度／ p g L 图 l 1 号机组除氧器除氧性能曲线 组除氧器额定出力下的除氧性能合格。 1 ． 3 ． 2 定压运行 下除氧能力测试 水力特性测试 1 ． 3 ． 2 ． 1试验条件 1 除氧器人 口对溶解氧质量浓度无限制； 2 调整除氧器进凝结水 量在除氧器最 大 出 力的5 0 ％一1 0 0 ％变动。 1 ． 3 ． 2 ． 2 测试 内容 除氧器正常运行情况下 定压一滑压一定压 ， 除氧器人 口对氧的质量浓度无限制 ， 调整凝结水进 水量在除氧器最大出力的5 0 ％一1 0 0 ％ 变动时， 在每 个负荷稳定点 即设定工况 下考查除氧器的除氧 能力。为了保证数据可靠， 在负荷变动的过程中， 每个设定工况至少稳定 0 ． 5 h 才可测量。一般选取 5 7 个机组负荷工况点 。 1 ． 3 ． 2 ． 3测试结果 1 测试数据 1 号机组测试 数据记录于表 2 中。将测试数据 绘制成曲线 ， 如图2 所示。 2 测试结论 当机组负荷从 3 0 0 ～ 6 0 0 M W变动时， 1 号机组 除氧器 出口溶解氧质量浓度均在 1 ． 0 t x g ／ L以下 ， 小 于设计值 。可见 ， 1 号机组除氧器水力特 胜合格。 蛊 骊 ， 誊 塞 机组 负荷／ MW 图2 1 号机组除氧器水力特性曲线 1 ． 3 ． 3 除氧 器对空排 气量对出口氧的质量浓度的影 响 测试 1 ． 3 ． 3 ． 1 测试条件及 内容 机组维持额定出力运行 ， 通过调整除氧器对空 排气 电动 门的开度 ， 考查除氧器对空排气量对除氧 器工作性能的影响。 1 ． 3 ． 3 ． 2 测试结果 1 测试数据 1 号机组测试数据记录于表 3 中。将测试数据 绘制成曲线 ， 如图3 所示。 2 测试结论 l 号机组除氧器在额定 出力下运行 ， 调节对 空 排气门的开度从 5 ％变化至6 0 ％， 除氧器出口氧 的质 量浓度均在 1 ． 1 L以下 ， 小于设计值 5 p ． g ／ L 。同 时 ， 测试结果表明 ， 增大对空排气 门的开度对出 口 氧的质量浓度影响不大， 因此 ， 从节能及环保角度 考虑 ， 建议运行时尽量关小对空排气门。 1 ． 4 建议 在测试 开始前 ， 已停止 向系统 内加入联氨 ， 检 测 系统 中的剩余联氨浓度为零 。由测试结果可 以 看出， 即使水汽系统内没有剩余联氨， 氧的质量浓 度仍合格 ， 故从经济运行和环保角度考虑 ， 建议正 表2 1 号机组除氧器定压运行下除氧能力测试结果 内 蒙 古 电 力 技 术 表 3 1 号机组除氧器额定 出力下对空排气量 对出口含氧量的影响测试结果 譬 、 誊 量 纛 蒸 对空排气门开度／ ％ 图3 1 号机组除氧器对空排气量对出口 溶解氧质量浓度影响曲线 常运行时尽量减少联氨的投加量。 2 新测试方法的优点 2 ． 】 测试手段更加可靠 1 优化 了试验步骤 ， 从而省略了一些特殊玻 璃仪器和药品。 2 因为试验步骤减少， 避免了因仪器 、 药品质 量带 入的试验误差 ， 以及因过多试验步骤可能引入 的试验误差 ， 消除了如取样和试验过程中大气中氧 气渗入样品巾的可能性。 3 提高了测试的准确性。新的测试方法操作 简单义有较高的准确度， 消除了操作人员个体差异 的影响 ， 便于推广应用。 【 4 缩 短了试验时问 ， 同时可 以实现连续在线 监测 ， 提高 了获得准确数据的概率。 2 ． 2 测试 结果 更全 面 1 有助于快速查明热力系统 中氧 的质量浓度 超标的原 因， 并能对在线溶氧分析仪的准确度进行 判断， 尽早发现热力设备腐蚀状况 ， 减小损失 ； 2 可以提供维持水汽系统正常运转的最小联 氨加药量 ， 降低系统运行成本 ， 减少外排对环境造 成的影响； 3 可以提供除氧排气 门的最小开度建议值 ， 降低热量和工质的损耗 ； 4 可 以测 试因除氧器前级加热装置出现故障 导致除氧器进水温度低 ， 或者 因氧的质量浓度高的 除盐水 直接 补充至 除氧器等问题可能引起 的除氧 器出水溶解氧质量浓度不合格的情况 ， 从而评价除 氧器运行性能安全性和稳定性。 3 经济效益及应用推广价值 采用新 的除氧器性能测试方法 ， 可以提供维持 水汽系统正常运转 的最小联氨投入量 ， 降低系统运 行成本 ， 减少外排对环境造成 的影响 ； 给出除氧排 气 门的最小开度建议值 ， 从而降低热量和工质的损 耗 ， 降低 了煤耗和水耗 。 目前 ， 新的除氧器性能测试方法在 国华呼伦 贝 尔发 电有限公 司的 2 台 6 0 0 MW机组上应用状况 良 好 由于在 内蒙古地 区有很 多火 电厂 、 化 【厂 、 药 厂等均配备有除氧器 ， 但尚未大规模地开展除氧器 运行性能 的考核工作 ， 本 文提 出的测试方法操作简 单 ， 且准确度高 ， 具有 良好 的应用推广前景。 参 考文献 [ 1 】电力行业 电站汽轮机标准化委员会． D I J T 1 l 4 1 2 0 0 9火 电厂 除氧器 运行 性能 试验 规程 ． 北 京 中 国电力 出版 社 ， 2 0 0 9 ． [ 2 1沈敬毅． 2 4 0 t ／ h 无头内置式 除氧器性能试验 上海电 力 ， 1 9 9 5 ， 8 5 4 7 5 0 ． I 3 J3 沈发荣． 大型电站新型内置式除氧器的性能试验研究I J 1 ． 云南电力技术， 2 0 0 7 ， 3 5 4 3 1 3 2 ． I 4 ]工 当杰． 开封3号机除氧器运行情况分析[ J 1 ． 站辅机 ， 2 0 0 4， 8 9 2 1 8 2 3 ． f 5 1贾辉， 田瑞峰， 李兆俊． 丝网膜式除氧器性能实验研究I J I． 电站系统工程 ， 2 0 0 6 ， 2 2 4 3 6 3 8 ． [ 6 ]李义样 ， 韩继跃 ， 李鱼生， 等． 新型内置式除氧器的性能 试 验与运行『 J 1 _ 华东电力， 2 0 0 0 ， 3 2 8 3 1 ． [ 7 ]刘树华 ， Ⅲ凤歧 ， 危 日光 ， 等． 旋膜式除氧器传热传质特 点及性能试验l J 】 ． 汽轮机技 术 ， 2 0 0 6 ， 4 8 4 2 8 1 2 8 3 ． 编辑 张俊 英