《萬機(jī)組除氧器》word版

1、.; 除氧器 1.概述凝結(jié)水在流經(jīng)負(fù)壓系統(tǒng)時，在密閉不嚴(yán)處會有空氣漏入凝結(jié)水中，加之凝結(jié)水補給水中也含有一定量的空氣，這部分氣體在滿足一定條件下，不僅會腐蝕系統(tǒng)中的設(shè)備，而且使加熱器及鍋爐的換熱能力降低。為了防止給水系統(tǒng)的腐蝕,主要的方法是減少給水中的溶解氧，或在一定條件下適當(dāng)增加溶解氧，緩解氧腐蝕，并適當(dāng)提高給水PH值，消除CO2腐蝕。除氧方法分為化學(xué)除氧和熱力除氧兩種，電廠常用以熱力除氧為主，化學(xué)除氧為輔的方法進(jìn)行除氧。除氧器是利用熱力除氧原理進(jìn)行工作的混合式加熱器，既能解析除去給水中的溶解氣體；又能儲存一定量給水，緩解凝結(jié)水與給水的流量不平衡。在熱力系統(tǒng)設(shè)計時，也用除氧器回收高品質(zhì)的疏水

2、。機(jī)組正常運行時，采用加氨、加氧聯(lián)合水處理方式（即CWT工況），這時除氧器完成加熱器的作用，并除去其它水融性氣體；而在啟動階段或水質(zhì)異常的情況下，采用給水加氨、加聯(lián)胺處理（即AVT工況），降低水中的氧含量，減緩氧腐蝕，這時除氧器既完成加熱給水的功能，又起到除氧的作用。我公司采用無頭噴霧式除氧器（見圖101）。除氧器的設(shè)計應(yīng)滿足以下幾點要求：除氧能力滿足最大負(fù)荷的要求、水容積足夠大且有一定裕量、設(shè)有防止超壓和水位過高的措施。圖11無頭噴霧式除氧器結(jié)構(gòu)簡圖除氧器的汽源設(shè)計決定于除氧器系統(tǒng)的運行方式。當(dāng)除氧器以帶基本負(fù)荷為主時，多采用定壓運行方式，這時，供汽汽源管路上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，要求汽源的壓力略

3、高于定壓運行壓力值，并設(shè)有更高一級壓力的汽源作為備用。這種方式節(jié)流損失大，效率較低；而以滑壓運行為主的除氧器，其供汽管路上不設(shè)調(diào)節(jié)閥，除氧器的壓力隨機(jī)組負(fù)荷而改變。因不發(fā)生節(jié)流，其效率較高。我公司除氧器采用滑壓運行方式，設(shè)有兩路汽源：本機(jī)四段抽汽和輔汽。在四抽管路上只設(shè)防止汽輪機(jī)進(jìn)水的截止閥和逆止門，不設(shè)調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)滑壓運行。而輔汽供汽管路上設(shè)壓力調(diào)節(jié)閥，用于除氧器定壓運行時的壓力調(diào)節(jié)。1.2.除氧器工作原理亨利定律指出：當(dāng)液體和氣體處于同一平衡狀態(tài)時，在溫度一定的情況下，單位體積液體內(nèi)溶解的氣體量與液面上該氣體分壓力成正比。當(dāng)水溫升高時，水的蒸發(fā)量增大，水面上水蒸汽的分壓力升高，氣體分壓力相

4、對下降，導(dǎo)致水中的氣體不斷析出，達(dá)到新的動平衡狀態(tài)，除氧器就是利用這種原理進(jìn)行除氧的。道爾頓定律指出：混合氣體的全壓力等于各組分氣體分壓力之和。對于給水而言，水面上混合氣體的全壓力，等于氣體的分壓力與蒸汽的分壓力之和?？梢姰?dāng)增加水面上混合氣體中水蒸汽的量時，就可降低氧氣的分壓力，為除氧創(chuàng)造條件。水達(dá)到飽和溫度時，水面上蒸汽的分壓力接近于其混合氣體的總壓力，而不凝結(jié)氣體的分壓力接近于零，這樣水中溶解的氣體就會不斷的排出水面，直至達(dá)到此溫度和壓力下的平衡狀態(tài)。熱力除氧過程是個傳熱和傳質(zhì)的過程，傳熱過程是把水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度，傳質(zhì)過程是將水中的氣體分離析出。氣體的析出方式大致有兩種：一種

5、是在除氧的初始階段，氣體以小氣泡的形式從水中逸出。此時水中氣體的含量較多，其分壓力大于水面以上氣體的分壓力，氣體會以氣泡的形式克服水的粘滯力和表面張力析出，如此除去水中8090的氣體。另一種是氣體以擴(kuò)散形式從水中逸出。經(jīng)過初級除氧的給水中仍含有少量氣體，這部分氣體的不平衡壓差很小，氣體離析的能力較弱，為達(dá)到深度除氧目的，可適當(dāng)增加水的表面積，縮短氣體析出路徑，強(qiáng)化水中氣體的析出。為達(dá)到良好的熱力除氧效果，必須滿足以下條件：第一：有足夠量的蒸汽將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度；第二：及時排走析出的氣體，防止水面的氣體分壓力增加，影響析出；第三：增大水與蒸汽接觸的表面積，增加水與蒸汽接觸的時間，蒸

6、汽與水采用逆向流動，以維持足夠大的傳熱面積和足夠長的傳熱、傳質(zhì)時間。在初級除氧階段，凝結(jié)水經(jīng)過高壓噴嘴形成發(fā)散的錐形水膜向下進(jìn)入初級除氧區(qū)，在初級除氧區(qū)水膜與上行的蒸汽充分接觸，迅速將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度，大部分氧氣從水中析出，聚集在噴嘴附近。為防止氧氣積聚過多，在每個噴嘴的周圍設(shè)有排氣口，以及時排出析出的氧氣；經(jīng)初級除氧的水在水箱下部匯集，深度除氧在水面以下進(jìn)行的，利用引入水面以下的蒸汽將水加熱、沸騰，實現(xiàn)深度除氧。除氧過程析出的氣體經(jīng)排氣管排出，除氧后的水則在水箱內(nèi)與回收的疏水等混合。這種噴霧除氧的優(yōu)點在于其除氧效率幾乎不受水溫的影響。1.3除氧器介紹11.3.1.除氧器結(jié)構(gòu)除氧

7、器主要部件有殼體、恒速噴嘴、加熱蒸汽管、擋板、蒸汽平衡管、排氧口、出水管及安全門、測量裝置、人孔等（見圖102、103、104、105）。11.3.2.除氧器性能正常運行時，除氧器的儲水量能維持BMCR工況運行510分鐘；除氧器在正常運行情況下（滑壓運行），除氧器出口含氧量7g/l；當(dāng)鍋爐冷態(tài)啟動時，除氧器能在指定的壓力、流量下運行，且水溫能滿足鍋爐啟動的要求；低壓加熱器停用等異常工況，除氧器能滿足此時的給水溫度和流量要求；除氧器具有較高的效率，能將排汽損失降至最低值。11.3.3.除氧器噴嘴除氧器的兩側(cè)分別安裝有一個蝶型stork噴嘴，凝結(jié)水分兩路引入這兩個噴嘴。噴嘴使凝結(jié)水形成適當(dāng)?shù)乃ぃ?/p>

8、以獲得最佳直徑的水滴，達(dá)到既增大水與蒸汽的接觸表面積，又縮短了氣體離析路徑的效果。噴嘴抗壓力突變的能力差，因此運行中應(yīng)注意防止凝結(jié)水流量大幅波動。每只噴嘴的最大出力是1400t/h，此時壓降為0.056MPa。1、安全門 2、進(jìn)水口 3、排氣口 4、再循環(huán)接口 5、四抽供汽接口 6、輔汽供汽接口 7、高加疏水接口 8、就地水位計 9、溢流口 10、放水口 11、出水口 12、人孔 13、壓力測點圖102除氧器示意圖圖13除氧器外形圖圖104除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）圖15除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）1.3.4.蒸汽平衡管與逆止閥除氧器的兩路汽源四抽和輔汽均引入底部，任一路均能滿足除氧和加熱的要求。為避免蒸汽

9、管內(nèi)返水，在每個加熱蒸汽管路上均設(shè)一路蒸汽平衡管，平衡管上裝有逆止閥，正常運行時供汽管內(nèi)的壓力大于除氧器內(nèi)部壓力，逆止閥關(guān)閉，蒸汽經(jīng)供汽管引入水面以下；當(dāng)供汽壓力突降使除氧器內(nèi)部壓力高于供汽管道內(nèi)壓力時，在此壓差的作用下逆止閥打開，使除氧器內(nèi)部壓力降至供汽管內(nèi)的壓力，防止因除氧器的壓力過高，使水箱內(nèi)的給水返入蒸汽管內(nèi)。（見圖16）圖16汽平衡管示意圖1.3.5.安全閥為防止除氧器超壓，除氧器裝有兩個安全閥，其動作壓力為1.35MPa，單個安全閥的通流量為61.310t/h。1.3.6.溢流管除氧器水位過高可能引起除氧器超壓，當(dāng)除氧器水位失控甚至滿水時可能使汽輪機(jī)進(jìn)水，造成惡性事故。因此除氧器內(nèi)

10、設(shè)有除氧器溢流與放水口，并在順序控制中設(shè)有高水位限制（見圖17）。當(dāng)水位上升至較高值時，先打開放水閥放掉部分給水；在除氧器水位上升至溢流水位時，水經(jīng)溢流口排掉。圖17除氧器溢流管1.3.7.除氧器供汽方式如前所述，我公司除氧器采用滑壓運行方式，滑壓運行時其壓力跟隨機(jī)組的負(fù)荷而變化，其抽汽管路上只有防止汽輪機(jī)進(jìn)水進(jìn)汽的電動關(guān)斷閥與逆止閥，不設(shè)調(diào)節(jié)閥。1.3.8.除氧器測量裝置除氧器的本體上安裝有一定數(shù)量的水位、壓力及溫度測量裝置，供監(jiān)視和保護(hù)用。1.3.9.除氧器布置為防止給水泵汽蝕，給水前置泵布置在零米，除氧器布置在24.7m，增大給水泵的有效汽蝕余量。1.4.技術(shù)規(guī)范1.4.1.除氧器型式表

11、11除氧器結(jié)構(gòu)型式序號項目參數(shù)1除氧器型式臥式、無頭、噴霧式2除氧器型號GC2050/GS2353除氧器總?cè)莘e345 m34除氧器有效容積235 m35除氧器最大出力2050t/h6內(nèi)徑3800mm7長度30260mm8壁厚28mm9凈重112t1.4.2.除氧器技術(shù)參數(shù)表102除氧器技術(shù)參數(shù)序號項目1設(shè)計壓力1.4MPa2設(shè)計溫度3503最高工作壓力1.219MPa（a）4最高工作溫度186.35單個噴嘴最大出力1400t/h6安全閥起座壓力1.35MPa7安全閥通流量261.310t/h8出口凝結(jié)水含氧量7g/l9進(jìn)口處凝結(jié)水溫度141.010出口處凝結(jié)水溫度186.31.4.3.水質(zhì)要求

12、表13除氧器的給水品質(zhì)要求序號項目1陽離子導(dǎo)電率0.2s/cm2PH值893溶解氧30200g/l1.5.除氧器運行在機(jī)組啟停過程中負(fù)荷小于15BMCR時，除氧器定壓運行，借助輔汽將除氧器壓力維持在0.147 MPa。當(dāng)四抽壓力滿足要求時，切換至四抽供除氧器汽源，進(jìn)入滑壓運行階段。正常運行時用主機(jī)四段抽汽維持除氧器滑壓運行，滑壓運行范圍是0.147MPa至1.219MPa。在事故或停機(jī)情況下，負(fù)荷下降至20BMCR時，汽源由四抽切為輔汽帶，維持0.147MPa定壓運行。除氧器水位的調(diào)節(jié)主要通過兩路除氧器上水調(diào)閥（并有電動旁路）來完成，并設(shè)有水位聯(lián)鎖和保護(hù)裝置。1.5.1.除氧器啟動啟動前檢查與

13、準(zhǔn)備檢查并確認(rèn)凝結(jié)水系統(tǒng)運行正常，凝結(jié)水水質(zhì)合格，輔汽壓力和溫度等滿足要求，除氧器的水位變送器和就地水位計已正常投入，水位連鎖保護(hù)試驗正常。檢查關(guān)閉以下所有閥門：放水閥、給水前置泵進(jìn)水閥、高加排氣閥、充氮閥、高加疏水閥、四抽至除氧器的電動隔離閥、輔汽至除氧器的電動隔離閥、除氧器的水位調(diào)節(jié)閥和旁路閥；檢查開啟以下閥門：除氧器上水調(diào)閥前后手動閥、輔汽供除氧器電動閥手動閥、除氧器放水電動閥手動閥、除氧器的啟動排空閥、連續(xù)排空閥。輔汽及四抽供汽管暖管，疏水。上水加熱當(dāng)凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗合格后方開始除氧器上水。除氧器沖洗可與給水系統(tǒng)的沖洗同時進(jìn)行，除氧器出口給水含鐵量50g/l，懸浮物含量10g/l時，沖洗

14、合格。開啟除氧器上水調(diào)閥向除氧器上水至正常水位，然后將除氧器上水調(diào)閥投入自動，除氧器上水調(diào)閥自動維持除氧器水位在設(shè)定值。上水完畢后緩慢開啟輔汽至除氧器的供汽調(diào)閥，除氧器升溫升壓。除氧器加熱過程中，注意控制升溫升壓速度，防止除氧器振動。溫升率要求小于10/min，升壓速率小于2Kpa/min，將除氧器水溫加熱到鍋爐對上水水溫的要求。當(dāng)除氧器壓力接近0.147 MPa時，將除氧器的壓力調(diào)節(jié)閥投入自動，除氧器壓力調(diào)閥自動維持除氧器定壓運行。當(dāng)除氧器水溫達(dá)到111，根據(jù)給水的溶氧量可關(guān)閉除氧器的啟動排氧門，調(diào)整連續(xù)排氧門的開度，減少汽水損失。當(dāng)鍋爐上水時，除氧器處理的水量增多，這時特別注意除氧器的振動

15、，進(jìn)水量不可突然增加過多。1.5.2.除氧器運行除氧器的汽源切換當(dāng)四抽壓力高于除氧器的壓力時，開啟四抽電動隔離閥，維持略高于0.147MPa的壓力運行，將除氧器的汽源切換為四抽帶。在輔助汽源退出運行后，供汽管上的疏水門應(yīng)開啟，使輔汽供汽管道始終處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)切換完畢后除氧器進(jìn)入滑壓運行階段，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20時，四抽抽汽供除氧器電動隔離閥開啟后，確認(rèn)四抽管道上的疏水閥關(guān)閉。除氧器的“返氧”和“再生沸騰”無論采用定壓還是滑壓運行的除氧器，在負(fù)荷發(fā)生變化時，均有可能產(chǎn)生“返氧”或“再沸騰”現(xiàn)象，尤其滑壓運行的除氧器發(fā)生的可能性更大。當(dāng)負(fù)荷上升時，除氧器內(nèi)壓力隨之上升，而除氧器內(nèi)的水溫變化滯后于

16、壓力的變化，不能立即升高，而變成欠飽和水。由于氣體在不飽和水中的溶解度大于在飽和水中的溶解度，于是已經(jīng)析出的氣體又重新返回到給水中，使除氧效率下降，此即“返氧”現(xiàn)象。返氧的發(fā)生不會造成給水泵發(fā)生汽蝕。在運行中除氧器的壓力激增的可能性較小，而壓力突降則經(jīng)常發(fā)生，這時易發(fā)生除氧器的“再沸騰”現(xiàn)象。除氧器的再沸騰的機(jī)理在于不同壓力下水的飽和溫度不同，較高的壓力對應(yīng)較高的飽和溫度。當(dāng)除氧器的壓力突降時，給水的飽和溫度降低，而此時給水的溫度幾乎不不發(fā)生變化，即給水的焓值較此壓力下飽和水的焓值高，使給水發(fā)生汽化，即“再沸騰”。根據(jù)熱力除氧原理，給水發(fā)生再沸騰時，其除氧效果更好，但此時給水泵發(fā)生汽蝕的可能性

17、增大，故滑壓運行的除氧器應(yīng)特別注意避免壓力突降。除氧器排汽量的調(diào)節(jié)除氧器排汽量的多少直接與除氧效果和經(jīng)濟(jì)性相關(guān)，其排氧門的開度過大，排汽損失加大；過小則降低除氧能力，其開度必須經(jīng)過現(xiàn)場運行調(diào)整后確定。我廠除氧器只有在機(jī)組啟動階段，對給水進(jìn)行除氧，較高負(fù)荷時排氧門全關(guān)，進(jìn)行CWT水處理工況。1.5.3.異常和事故處理除氧器運行中的典型事故主要有壓力、水位異常、除氧器振動等。除氧器壓力異常除氧器壓力異常表現(xiàn)為壓力的突升和突降。壓力突升的原因，可能是除氧器的進(jìn)水量突降、機(jī)組超負(fù)荷運行、高加疏水量大、除氧器的壓力調(diào)節(jié)閥失靈等。發(fā)生壓力突升時，應(yīng)立即檢查原因，并作相應(yīng)處理，必要時可手動調(diào)節(jié)除氧器壓力，避免除氧器超壓運行持續(xù)。當(dāng)除氧器壓力