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摘 要 神华新疆68万吨/年煤基新材料项目动力装置汽机侧共有4台无头式高压除氧器，母管制连接、4台机组共用，自首次投运，含氧量时好时坏。本文主要结合本工程除氧器含氧量不合格的现象对母管制除氧器含氧量不合格进行探讨，以作为后续工程借鉴使用。
关键词 母管制；无头式除氧器；含氧量；不合格原因
中图分类号 TH17 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）15-0065-02
1 系统简介
本工程共有4台无头式高压除氧器，除氧器与除氧器之间均采用母管制连接，所有汽或水管道进入除氧器前都设有隔离门，部分母管在2号、3号机间设有隔离门，设置各路隔离门的目的在于方便除氧器的隔离、检修和切换。
除氧器的加热汽源主要有辅助蒸汽（启动加热），参数为1.2MPa、300℃；1.1MPa供热管道（常用加热），参数为1.2MPa、300℃。进水水源主要有凝结水，参数为1.49MPa、54℃；疏水，参数为1.29MPa、40℃；热除盐水，参数为1.27MPa、68℃。
除氧器的工作压力0.488MPa，工作温度158℃，额定出力550t/h，最大出力660t/h，查阅技术协议：要求在除氧器入口对含氧无限制的情况下，除氧器在正常定压运行情况下，出力为10%～100%除氧器最大出力范围之间时，除氧器出口含氧量要求≤7μg/L。在已给定的热平衡图补水（除盐水）流量不变，补水（除盐水）温度由50℃变为20℃时，除氧器出水含氧量能够满足≤7μg/L要求，并保证除氧器安全运行的最低工作液位时不会发生给水泵汽蚀。
2 问题发生经过
自#2炉点火吹管开始投运4台除氧器，含氧量一直不合格，最大的时候达到47ug/L，大多数时候在10ug/L左右，且4台除氧器的含氧量一直不相同，其中靠运行给水泵的除氧器（#1除氧器）含氧量最大、离运行给水泵最远的除氧器（#4除氧器）含氧量最小。
3 问题分析
针对发生的以上问题，我们将其分成两个问题，首先处理含氧量不合格问题（含氧量若能调整合格，除氧器含氧量不一致问题已关系不大），按照厂家说明书，高压除氧器含氧量不合格原因一般为以下几点：
1）蒸汽平衡管线处的止回阀安装方向错误或内部部件丢失。
2）氧量测量仪器取样位置错误。
3）氧量取样方法不正确。
4）运行排气管堵塞、不可凝气体未排出。
5）喷嘴有堵塞，压力损失过高或过低。
6）除氧器水位过低、蒸汽未充分与进水混合。
7）除氧器内部蒸汽分配管损坏。
8）除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
9）除氧器进汽蒸汽温度过热度过低。
10）进水水质不合格。
11）运行排气门开度过小。
12）其他原因。
4 问题处理经过
逐一排除：
1）蒸汽平衡管线处的止回阀安装方向错误或内部部件丢失。
拆开加热蒸汽管道止回阀保温，检查止回阀方向，与图纸一致。因该阀属于新安装阀门，安装前已检查过，内部构件未遗失，排除此项可能。
2）氧量测量仪器取样位置错误。
氧量取样管按照图纸要求，安装在除氧器下降管接口旁边，现场实际位置与图纸吻合，但考虑到取样管接口在除氧器底部，杂质多，经常性堵塞，后将取样管改至除氧器下降管垂直段靠近除氧器处、水平安装。
经此次整改，除氧器取样管再未堵塞，但是含氧量与整改前比较，无变化，排除此项可能。
3）氧量取样方法不正确。
检查运行人员氧量取样方法为：关闭化水取样架除氧器取样管手动门，在取样管末端套橡胶软管，橡胶软管另一端套在检测合格期内的氧量分析仪上，再开取样管手动门，并检查接口处紧固无泄漏，连续放水10min左右，读取氧量分析仪上数据。
与规程要求的氧量取样方法比较，方法正确，检测设备也在有效期内，排除此项可能。
4）运行排气管堵塞、不可凝气体未排出。
微开运行排气管上手动门，观察排气口，微微有白汽冒出，随着手动门的开度增大，冒汽量也逐渐增大，排除排气管堵塞的可能。
5）喷嘴有堵塞，压力损失过高或过低。
因噴嘴厂家未在现场，且厂家答复其厂所供喷嘴有储污功能，在喷嘴入口管道冲洗过的情况下，新装喷嘴一般不会出现堵塞、构件内部损坏等情况，不建议拆开检查。因喷嘴入口管道全部冲洗并经各参建单位见证过，故商定，按照厂家要求，排除此项可能，进行其他可能性分析。
6）除氧器水位过低、蒸汽未充分与进水混合。
根据厂家说明书，本除氧器正常水位在1 700mm，低一报1 550mm、高一报1 800mm，为确保除氧器进水与蒸汽充分混合，一直将除氧器水位稳定在1 700mm～1 780mm范围内，此时检测除氧器含氧量，变化不大，排除此项可能。
7）除氧器内部蒸汽分配管损坏。
隔离#1除氧器（含氧量最大），进入#1除氧器内部检查蒸汽分配管，无裂纹、孔眼堵塞等损坏现象，排除此项可能。
8）除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
对4台除氧器的温度、压力重新进行校验，且将压力量程单位由MPa更改为kPa，再严格按照额定运行温度与压力控制（温度158℃、压力488kPa），同时给运行人员提供一份饱和蒸汽温度与压力对照表，以保持温度与压力的匹配，并在温度、压力稳定的情况下进行取样分析。
经此次调整，各除氧器的含氧量均有不同程度的下降，如下：#1除氧器含氧量由47ug/L降至35.7ug/L；#2除氧器含氧量由22.3ug/L降至19.5ug/L；#3除氧器含氧量由9.5ug/L降至6.5ug/L；#4除氧器含氧量由4.6ug/L降至4.2ug/L。但仍未达到合格范围。
9）除氧器进汽蒸汽温度过热度过低。
在原因“除氧器运行温度与压力未达到饱和要求”分析时，我们已发现因除氧器进汽汽源参数不稳定，一般在1.1MPa、250℃（1.1MPa压力下饱和温度184℃）运行，过热度仅66℃，为把除氧器温度提高，就必须增大蒸汽量，进汽蒸汽量增大、除氧器压力也会随着增大，此时的除氧器压力、温度均不是饱和状态，故除氧器含氧量也极难合格。即此项结果最终会反映在原因“除氧器运行温度与压力未达到饱和要求”上。
10）进水水质不合格。
对除氧器进水进行取样化验，水质符合要求，排除此项可能。
11）运行排气门开度过小。
就地检查运行排气门共5根支管，支管上5个手动门已全部打开，并进行单个排气管检查无堵塞。排除此项可能。
12）其他原因。
采取以上多项检查、调整措施后，4台除氧器的含氧量仍未达到合格要求，再次研究除氧器技术协议要求，分析所供除氧器喷嘴的喷雾效果可能未达到协议要求。从喷嘴的结构看，喷雾效果主要受杂质堵塞、喷嘴进出口压差影响，而进水管道已经冲洗合格，除氧器喷嘴自带储污功能，少量杂质不会影响喷雾效果，可能是喷嘴进出口压差影响。
造成喷嘴进出口压差过低的原因是进水流量过小、喷嘴进出口压差过高的原因是进水流量过大。在调整过程中，进水流量未达到过额定流量（550t/h），故极有可能是进水流量过小。
现场采取措施，逐步提高除氧器进水流量，当除氧器进水流量>198t/h（30%×660t/h最大出力）时，除氧器含氧量基本上能够保证低于6ug/L。
综上所述原因排查，最终确定主要原因是：除氧器喷嘴进水流量<198t/h（30%最大出力）。次要原因是：除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
5 结论
在本次母管制除氧器含氧量不合格原因排查过程中，体现出系统调试时发现的问题应综合现场环境，结合众人意见，勤调整、勤排查，由易排除的问题开始，逐步深入，把握造成问题的根本，对设计、对厂家资料也应持怀疑方可顺利解决问题。
关键词 母管制；无头式除氧器；含氧量；不合格原因
中图分类号 TH17 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）15-0065-02
1 系统简介
本工程共有4台无头式高压除氧器，除氧器与除氧器之间均采用母管制连接，所有汽或水管道进入除氧器前都设有隔离门，部分母管在2号、3号机间设有隔离门，设置各路隔离门的目的在于方便除氧器的隔离、检修和切换。
除氧器的加热汽源主要有辅助蒸汽（启动加热），参数为1.2MPa、300℃；1.1MPa供热管道（常用加热），参数为1.2MPa、300℃。进水水源主要有凝结水，参数为1.49MPa、54℃；疏水，参数为1.29MPa、40℃；热除盐水，参数为1.27MPa、68℃。
除氧器的工作压力0.488MPa，工作温度158℃，额定出力550t/h，最大出力660t/h，查阅技术协议：要求在除氧器入口对含氧无限制的情况下，除氧器在正常定压运行情况下，出力为10%～100%除氧器最大出力范围之间时，除氧器出口含氧量要求≤7μg/L。在已给定的热平衡图补水（除盐水）流量不变，补水（除盐水）温度由50℃变为20℃时，除氧器出水含氧量能够满足≤7μg/L要求，并保证除氧器安全运行的最低工作液位时不会发生给水泵汽蚀。
2 问题发生经过
自#2炉点火吹管开始投运4台除氧器，含氧量一直不合格，最大的时候达到47ug/L，大多数时候在10ug/L左右，且4台除氧器的含氧量一直不相同，其中靠运行给水泵的除氧器（#1除氧器）含氧量最大、离运行给水泵最远的除氧器（#4除氧器）含氧量最小。
3 问题分析
针对发生的以上问题，我们将其分成两个问题，首先处理含氧量不合格问题（含氧量若能调整合格，除氧器含氧量不一致问题已关系不大），按照厂家说明书，高压除氧器含氧量不合格原因一般为以下几点：
1）蒸汽平衡管线处的止回阀安装方向错误或内部部件丢失。
2）氧量测量仪器取样位置错误。
3）氧量取样方法不正确。
4）运行排气管堵塞、不可凝气体未排出。
5）喷嘴有堵塞，压力损失过高或过低。
6）除氧器水位过低、蒸汽未充分与进水混合。
7）除氧器内部蒸汽分配管损坏。
8）除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
9）除氧器进汽蒸汽温度过热度过低。
10）进水水质不合格。
11）运行排气门开度过小。
12）其他原因。
4 问题处理经过
逐一排除：
1）蒸汽平衡管线处的止回阀安装方向错误或内部部件丢失。
拆开加热蒸汽管道止回阀保温，检查止回阀方向，与图纸一致。因该阀属于新安装阀门，安装前已检查过，内部构件未遗失，排除此项可能。
2）氧量测量仪器取样位置错误。
氧量取样管按照图纸要求，安装在除氧器下降管接口旁边，现场实际位置与图纸吻合，但考虑到取样管接口在除氧器底部，杂质多，经常性堵塞，后将取样管改至除氧器下降管垂直段靠近除氧器处、水平安装。
经此次整改，除氧器取样管再未堵塞，但是含氧量与整改前比较，无变化，排除此项可能。
3）氧量取样方法不正确。
检查运行人员氧量取样方法为：关闭化水取样架除氧器取样管手动门，在取样管末端套橡胶软管，橡胶软管另一端套在检测合格期内的氧量分析仪上，再开取样管手动门，并检查接口处紧固无泄漏，连续放水10min左右，读取氧量分析仪上数据。
与规程要求的氧量取样方法比较，方法正确，检测设备也在有效期内，排除此项可能。
4）运行排气管堵塞、不可凝气体未排出。
微开运行排气管上手动门，观察排气口，微微有白汽冒出，随着手动门的开度增大，冒汽量也逐渐增大，排除排气管堵塞的可能。
5）喷嘴有堵塞，压力损失过高或过低。
因噴嘴厂家未在现场，且厂家答复其厂所供喷嘴有储污功能，在喷嘴入口管道冲洗过的情况下，新装喷嘴一般不会出现堵塞、构件内部损坏等情况，不建议拆开检查。因喷嘴入口管道全部冲洗并经各参建单位见证过，故商定，按照厂家要求，排除此项可能，进行其他可能性分析。
6）除氧器水位过低、蒸汽未充分与进水混合。
根据厂家说明书，本除氧器正常水位在1 700mm，低一报1 550mm、高一报1 800mm，为确保除氧器进水与蒸汽充分混合，一直将除氧器水位稳定在1 700mm～1 780mm范围内，此时检测除氧器含氧量，变化不大，排除此项可能。
7）除氧器内部蒸汽分配管损坏。
隔离#1除氧器（含氧量最大），进入#1除氧器内部检查蒸汽分配管，无裂纹、孔眼堵塞等损坏现象，排除此项可能。
8）除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
对4台除氧器的温度、压力重新进行校验，且将压力量程单位由MPa更改为kPa，再严格按照额定运行温度与压力控制（温度158℃、压力488kPa），同时给运行人员提供一份饱和蒸汽温度与压力对照表，以保持温度与压力的匹配，并在温度、压力稳定的情况下进行取样分析。
经此次调整，各除氧器的含氧量均有不同程度的下降，如下：#1除氧器含氧量由47ug/L降至35.7ug/L；#2除氧器含氧量由22.3ug/L降至19.5ug/L；#3除氧器含氧量由9.5ug/L降至6.5ug/L；#4除氧器含氧量由4.6ug/L降至4.2ug/L。但仍未达到合格范围。
9）除氧器进汽蒸汽温度过热度过低。
在原因“除氧器运行温度与压力未达到饱和要求”分析时，我们已发现因除氧器进汽汽源参数不稳定，一般在1.1MPa、250℃（1.1MPa压力下饱和温度184℃）运行，过热度仅66℃，为把除氧器温度提高，就必须增大蒸汽量，进汽蒸汽量增大、除氧器压力也会随着增大，此时的除氧器压力、温度均不是饱和状态，故除氧器含氧量也极难合格。即此项结果最终会反映在原因“除氧器运行温度与压力未达到饱和要求”上。
10）进水水质不合格。
对除氧器进水进行取样化验，水质符合要求，排除此项可能。
11）运行排气门开度过小。
就地检查运行排气门共5根支管，支管上5个手动门已全部打开，并进行单个排气管检查无堵塞。排除此项可能。
12）其他原因。
采取以上多项检查、调整措施后，4台除氧器的含氧量仍未达到合格要求，再次研究除氧器技术协议要求，分析所供除氧器喷嘴的喷雾效果可能未达到协议要求。从喷嘴的结构看，喷雾效果主要受杂质堵塞、喷嘴进出口压差影响，而进水管道已经冲洗合格，除氧器喷嘴自带储污功能，少量杂质不会影响喷雾效果，可能是喷嘴进出口压差影响。
造成喷嘴进出口压差过低的原因是进水流量过小、喷嘴进出口压差过高的原因是进水流量过大。在调整过程中，进水流量未达到过额定流量（550t/h），故极有可能是进水流量过小。
现场采取措施，逐步提高除氧器进水流量，当除氧器进水流量>198t/h（30%×660t/h最大出力）时，除氧器含氧量基本上能够保证低于6ug/L。
综上所述原因排查，最终确定主要原因是：除氧器喷嘴进水流量<198t/h（30%最大出力）。次要原因是：除氧器运行温度与压力未达到饱和要求。
5 结论
在本次母管制除氧器含氧量不合格原因排查过程中，体现出系统调试时发现的问题应综合现场环境，结合众人意见，勤调整、勤排查，由易排除的问题开始，逐步深入，把握造成问题的根本，对设计、对厂家资料也应持怀疑方可顺利解决问题。