火電廠熱力除氧器運(yùn)行性能測試方法改進(jìn)
根據(jù)DL/T1141—2009《火電廠熱力除氧器運(yùn)行性能試驗(yàn)規(guī)程》,開展運(yùn)行熱
力除氧器性能測試工作,提出新的測試方法,即高精度溶氧檢測儀分析方法,對國
華發(fā)電有限公司2×600MW超臨界空冷機(jī)組熱力除氧器的除氧特性、水力特性等指標(biāo)
進(jìn)行分析,進(jìn)而對熱力除氧器整體性能進(jìn)行評價(jià)。
通過測試,證明該方法可以減少和優(yōu)化規(guī)程中的試驗(yàn)步驟,提高測試準(zhǔn)確性
,并能提供維持水汽系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的小聯(lián)氨量和除氧排汽門的小開度建議值,從而
降低熱量和工質(zhì)的損耗,具有良好的推廣應(yīng)用前景。
開展熱力除氧器的運(yùn)行性能考核測試工作能夠準(zhǔn)確了解熱力除氧器的工作狀
況,進(jìn)而全面掌握火電機(jī)組水汽系統(tǒng)的溶氧量,促進(jìn)機(jī)組安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;同時(shí)
還可以對已有在線溶氧分析儀的準(zhǔn)確度進(jìn)行判定,測出水汽系統(tǒng)的佳聯(lián)氨投加量,
從而降低成本,減小對環(huán)境的污染。因此,根據(jù)規(guī)程DL/T1141—2009《火電廠熱力
除氧器運(yùn)行性能試驗(yàn)規(guī)程》開展熱力除氧器運(yùn)行性能測試工作,對熱力除氧器的除
氧特性、節(jié)能特性等指標(biāo)進(jìn)行考查,從而對熱力除氧器整體性能進(jìn)行評價(jià),具有重
要意義。
由于規(guī)程中的溶氧試驗(yàn)采用電位滴定法,需要多種特殊玻璃儀器和試劑,分
析準(zhǔn)確度高,但步驟繁瑣且難度較大,在試驗(yàn)過程中容易引入誤差,同時(shí)又是采用
微量分析技術(shù),因此對分析人員的業(yè)務(wù)水平要求較高,由于試驗(yàn)人員的個(gè)體差異對
試驗(yàn)結(jié)果的影響較大,對熱力除氧器性能進(jìn)行準(zhǔn)確分析方法不易掌控。本文根據(jù)開
展熱力除氧器運(yùn)行性能測試的必要性和科學(xué)性,且針對規(guī)程中的測試方法,利用新
的測試儀器——便攜式水中溶解氧分析儀,提出高精度溶氧測試儀分析方法,以對
熱力除氧器進(jìn)行運(yùn)行性能進(jìn)行準(zhǔn)確的測試。
1、熱力除氧器測試實(shí)例
對國華發(fā)電有限公司2臺600MW超臨界機(jī)組的熱力除氧器進(jìn)行運(yùn)行性能的測試
,考查2臺機(jī)組熱力除氧器額定出力下的除氧特性、水力特性以及對空排氣量對
出水含氧量的影響3個(gè)特性。
1.1熱力除氧器概況
內(nèi)蒙古國華發(fā)電有限公司一期工程2×600MW超臨界空冷機(jī)組(1號、2號)的
熱力熱力除氧器為內(nèi)置式臥式熱力除氧器,大出力為2050t/h,高工作壓力為
1.021MPa,運(yùn)行方式為定壓—滑壓—定壓。工程設(shè)計(jì)為在熱力除氧器入口對溶解氧
質(zhì)量濃度無限制,在熱力除氧器正常運(yùn)行情況下,出力為熱力除氧器大出力的10%~
100%時(shí),熱力除氧器出口氧的質(zhì)量濃度≤5μg/L。下面以1號機(jī)組熱力除氧器性能測
試為例,對高精度溶氧測試儀分析方法進(jìn)行說明。
1.2測試儀器
儀表設(shè)備采用奧比菲亞3655便攜式水中溶解氧分析儀,具體規(guī)格參數(shù)如下:
(1)測量范圍:1μg/L~20mg/L;
(2)分辨率:<1μg/L;
(3)校正:1—5點(diǎn);
(4)相對精度:±0.1;
(5)溫度補(bǔ)償:自動/手動;
(6)適宜操作溫度:5~45℃;
(7)工作環(huán)境相對濕度:5%~85%;儀器經(jīng)過中國計(jì)量院標(biāo)定,準(zhǔn)確可靠。
1.3測試內(nèi)容和結(jié)果
1.3.1額定出力下除氧能力測試(除氧特性測試)
1.3.1.1測試條件
(1)在設(shè)計(jì)額定出力下,調(diào)整不同濃度的進(jìn)水溶氧量,驗(yàn)證熱力除氧器處理
能力能否達(dá)到除氧要求。
(2)進(jìn)入熱力除氧器的凝結(jié)水量控制為設(shè)計(jì)值1414.6t/h。
(3)進(jìn)水溶解氧質(zhì)量濃度無限制。
1.3.1.2測試內(nèi)容
為了保證機(jī)組安全運(yùn)行,通過調(diào)整排氣裝置運(yùn)行背壓以調(diào)整熱力除氧器進(jìn)水
的溶解氧質(zhì)量濃度,同時(shí)需要記錄熱力除氧器的進(jìn)水流量、出水流量、進(jìn)水溫度、
熱力除氧器壓力、水箱溫度以及端差。
1.3.1.3測試結(jié)果
(1)測試數(shù)據(jù)及曲線
1號機(jī)組測試數(shù)據(jù)記錄于表1中。將測試數(shù)據(jù)繪制成曲線,如圖1所示。
(2)測試結(jié)論
1號機(jī)組熱力除氧器在額定出力下,當(dāng)入口溶解氧的質(zhì)量濃度在50~250μg/L
變動時(shí),出口溶氧量均在1.0μg/L以下,小于設(shè)計(jì)值(5μg/L)?梢1號機(jī)組熱力
除氧器額定出力下的除氧性能合格。
表11號機(jī)組熱力除氧器額定出力下除氧能力測試結(jié)果
注:1)為A,B,C3臺電泵流量之和,表2、表3同。
1.3.2定壓運(yùn)行下除氧能力測試(水力特性測試)
1.3.2.1試驗(yàn)條件
(1)熱力除氧器入口對溶解氧質(zhì)量濃度無限制;
(2)調(diào)整熱力除氧器進(jìn)凝結(jié)水量在熱力除氧器大出力的50%~100%變動。
1.3.2.2測試內(nèi)容
熱力除氧器正常運(yùn)行情況下(定壓—滑壓—定壓),熱力除氧器入口對氧的
質(zhì)量濃度無限制,調(diào)整凝結(jié)水進(jìn)水量在熱力除氧器大出力的50%~100%變動時(shí),在每
個(gè)負(fù)荷穩(wěn)定點(diǎn)(即設(shè)定工況)下考查熱力除氧器的除氧能力。為了保證數(shù)據(jù)可靠,
在負(fù)荷變動的過程中,每個(gè)設(shè)定工況至少穩(wěn)定0.5h才可測量。一般選取5—7個(gè)機(jī)組
負(fù)荷工況點(diǎn)。
1.3.2.3測試結(jié)果
(1)測試數(shù)據(jù)
1號機(jī)組測試數(shù)據(jù)記錄于表2中。將測試數(shù)據(jù)繪制成曲線,如圖2所示。
(2)測試結(jié)論
當(dāng)機(jī)組負(fù)荷從300~600MW變動時(shí),1號機(jī)組熱力除氧器出口溶解氧質(zhì)量濃度均
在1.0μg/L以下,小于設(shè)計(jì)值。可見,1號機(jī)組熱力除氧器水力特性合格。
1.3.3熱力除氧器對空排氣量對出口氧的質(zhì)量濃度的影響測試
1.3.3.1測試條件及內(nèi)容
機(jī)組維持額定出力運(yùn)行,通過調(diào)整熱力除氧器對空排氣電動門的開度,考查
熱力除氧器對空排氣量對熱力除氧器工作性能的影響。
1.3.3.2測試結(jié)果
(1)測試數(shù)據(jù)
1號機(jī)組測試數(shù)據(jù)記錄于表3中。將測試數(shù)據(jù)繪制成曲線,如圖3所示。
(2)測試結(jié)論
1號機(jī)組熱力除氧器在額定出力下運(yùn)行,調(diào)節(jié)對空排氣門的開度從5%變化至
60%,熱力除氧器出口氧的質(zhì)量濃度均在1.1μg/L以下,小于設(shè)計(jì)值(5μg/L)。同
時(shí),測試結(jié)果表明,增大對空排氣門的開度對出口氧的質(zhì)量濃度影響不大,因此,
從節(jié)能及環(huán)保角度考慮,建議運(yùn)行時(shí)盡量關(guān)小對空排氣門。
1.4熱力除氧器建議
在測試開始前,已停止向系統(tǒng)內(nèi)加入聯(lián)氨,檢測系統(tǒng)中的剩余聯(lián)氨濃度為零
。由測試結(jié)果可以看出,即使水汽系統(tǒng)內(nèi)沒有剩余聯(lián)氨,氧的質(zhì)量濃度仍合格,故
從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)保角度考慮,建議正常運(yùn)行時(shí)盡量減少聯(lián)氨的投加量。
表21號機(jī)組熱力除氧器定壓運(yùn)行下除氧能力測試結(jié)果
表31號機(jī)組熱力除氧器額定出力下對空排氣量對出口含氧量的影響測試結(jié)果
2、熱力除氧器新測試方法的優(yōu)點(diǎn)
2.1測試手段更加可靠
(1)優(yōu)化了試驗(yàn)步驟,從而省略了一些特殊玻璃儀器和藥品。
(2)因?yàn)樵囼?yàn)步驟減少,避免了因儀器、藥品質(zhì)量帶入的試驗(yàn)誤差,以及因
過多試驗(yàn)步驟可能引入的試驗(yàn)誤差,消除了如取樣和試驗(yàn)過程中大氣中氧氣滲入樣
品中的可能性。
(3)提高了測試的準(zhǔn)確性。新的測試方法操作簡單又有較高的準(zhǔn)確度,消除
了操作人員個(gè)體差異的影響,便于推廣應(yīng)用。
(4)縮短了試驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測,提高了獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的
概率。
2.2測試結(jié)果更全面
(1)有助于快速查明熱力系統(tǒng)中氧的質(zhì)量濃度超標(biāo)的原因,并能對在線溶氧
分析儀的準(zhǔn)確度進(jìn)行判斷,盡早發(fā)現(xiàn)熱力設(shè)備腐蝕狀況,減小損失;
(2)可以提供維持水汽系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的小聯(lián)氨加藥量,降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,
減少外排對環(huán)境造成的影響;
(3)可以提供除氧排氣門的小開度建議值,降低熱量和工質(zhì)的損耗;
(4)可以測試因熱力除氧器前級加熱裝置出現(xiàn)故障導(dǎo)致熱力除氧器進(jìn)水溫度
低,或者因氧的質(zhì)量濃度高的除鹽水直接補(bǔ)充至熱力除氧器等問題可能引起的熱力
除氧器出水溶解氧質(zhì)量濃度不合格的情況,從而評價(jià)熱力除氧器運(yùn)行性能安全性和
穩(wěn)定性。
3、經(jīng)濟(jì)效益及應(yīng)用推廣價(jià)值
采用新的熱力除氧器性能測試方法,可以提供維持水汽系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的小聯(lián)
氨投入量,降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,減少外排對環(huán)境造成的影響;給出除氧排氣門的小
開度建議值,從而降低熱量和工質(zhì)的損耗,降低了煤耗和水耗。
目前,新的熱力除氧器性能測試方法在國華發(fā)電有限公司的2臺600MW機(jī)組上
應(yīng)用狀況良好。由于在內(nèi)蒙古地區(qū)有很多火電廠、化工廠、藥廠等均配備有熱力除
氧器,但尚未大規(guī)模地開展熱力除氧器運(yùn)行性能的考核工作,本文提出的測試方法
操作簡單,且準(zhǔn)確度高,具有良好的應(yīng)用推廣前景。