除氧器的運(yùn)行方式

會(huì)計(jì)學(xué)1除氧器的運(yùn)行方式第一節(jié)火電廠的汽水損失及補(bǔ)充

一、汽水工質(zhì)損失

（一）汽水工質(zhì)損失類(lèi)型1.內(nèi)部損失：（1）工藝上要求的正常性汽水工質(zhì)損失熱力設(shè)備及其管道的暖管疏放水，加熱重油、各種汽動(dòng)設(shè)備(汽動(dòng)給水泵、汽動(dòng)油泵、汽動(dòng)抽氣器等)的用汽，蒸汽吹灰用汽、汽包爐的連續(xù)排污水、汽封用汽、汽水取樣、設(shè)備檢修時(shí)的排放水等，（2）偶然性非工藝要求的汽水損失通常講的熱力設(shè)備或管道的跑冒滴漏。2.外部損失熱電廠對(duì)外供熱設(shè)備及其管道的工質(zhì)損失，它與熱負(fù)荷性質(zhì)(如熱水負(fù)荷就完全不能回收)、供熱方式(直接或間接供汽、開(kāi)式或閉式水網(wǎng))以及回水質(zhì)量(如是否含油、是否被制藥的熱用戶細(xì)菌污染等)有關(guān)，變化范圍很大，甚至完全不能回收，回水率為零。第1頁(yè)/共55頁(yè)（二）減少工質(zhì)損失的技術(shù)措施

1.火電廠汽水損失影響既是工質(zhì)損失，又有熱量損失，不僅影響電廠的經(jīng)濟(jì)性，有的還危及設(shè)備安全運(yùn)行和使用壽命。

2.采取的技術(shù)措施

①選擇合理的熱力系統(tǒng)及汽水回收方式；盡量回收工質(zhì)并利用其熱量，如軸封冷卻器、汽封自密封系統(tǒng)，鍋爐連續(xù)排污水的回收與利用；

②改進(jìn)工藝過(guò)程，如蒸汽吹灰改為壓縮空氣、爐水吹灰，鍋爐、汽輪機(jī)和除氧器由額定參數(shù)啟動(dòng)改為滑參數(shù)啟動(dòng)或滑壓運(yùn)行；

③提高安裝檢修質(zhì)量，如用焊接取代法蘭連接等等。除了上述硬件改進(jìn)，另外不可忽視的是軟件方面改善，如運(yùn)行技術(shù)管理、維修運(yùn)行人員素質(zhì)的提高和相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制，考核管理辦法的完善等。第2頁(yè)/共55頁(yè)二、水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鍋爐補(bǔ)給水、鍋爐給水、爐水、蒸汽、汽輪機(jī)凝結(jié)水、疏水、生產(chǎn)返回水、熱網(wǎng)補(bǔ)給水、冷卻水以及水冷發(fā)電機(jī)冷卻水(不允許導(dǎo)電)等標(biāo)準(zhǔn)。三、控制指標(biāo)1.給水含氧控制指標(biāo)

為確保熱力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我國(guó)“法規(guī)”規(guī)定，給水含氧控制指標(biāo)為：工作壓力為5.88MPa(60ata)及以下鍋爐，給水含氧應(yīng)小于或等于15g/l；工作壓力為5.98MPa(61ata)及以上鍋爐，給水含氧應(yīng)小于或等于7g/l；對(duì)亞臨界和超臨界的直流鍋爐，由于無(wú)排污、蒸汽溶鹽能力強(qiáng)等原因，給水要求徹底第3頁(yè)/共55頁(yè)2.PH控制指標(biāo)

水的pH值在9.2~9.6范圍內(nèi)的抗腐效果最佳，但對(duì)凝汽器和低壓加熱器采用銅管的系統(tǒng)，pH過(guò)高反會(huì)加劇腐蝕，故對(duì)采用銅管系統(tǒng)的水的pH值，一般控制在8.8~9.2之間。第4頁(yè)/共55頁(yè)第二節(jié)鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)

一、鍋爐的汽水品質(zhì)鍋爐汽水品質(zhì)，是指飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、鍋爐給水和爐水。蒸汽帶出鹽類(lèi)和硅酸鹽等越多，其品質(zhì)越低，并可分為兩類(lèi)攜帶：①蒸汽帶了含鹽濃度大的爐水水滴，稱為水滴攜帶；

②蒸汽直接溶解某些鹽類(lèi)，稱為溶解攜帶；而且其溶解度隨蒸汽壓力增高而升高，尤以硅酸鹽最為顯著。鍋爐蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)爐型壓力，MPa含鹽量，以含鈉量表示，g/kg二氧化硅g/kg汽包爐3.8~5.8≤15≤205.9~18.3≤10≤20直流爐18.4~25≤5≤15第5頁(yè)/共55頁(yè)

二、廢熱及工質(zhì)的回收利用火電廠鍋爐的連續(xù)排污水，汽輪機(jī)的門(mén)桿與軸封漏汽，以及發(fā)電機(jī)的冷卻水、廠用蒸汽、疏放水等，就其工藝本身而言，均屬“廢汽、廢水”。為提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，通常設(shè)法利用其熱量或再回收其部分工質(zhì)。（一）汽包爐連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性分析汽包鍋爐單級(jí)連續(xù)排污利用系統(tǒng)汽包內(nèi)鹽段爐水濃度高的爐水表面處連續(xù)排污管連續(xù)排污擴(kuò)容器（擴(kuò)容降壓蒸發(fā)出部分工質(zhì)）熱力系統(tǒng)除氧器（回收工質(zhì)利用其熱量）（擴(kuò)容蒸發(fā)后剩余的排污水）排污冷卻器（用以加熱從化學(xué)車(chē)間來(lái)的軟化水

排入地溝第6頁(yè)/共55頁(yè)根據(jù)擴(kuò)容器的物質(zhì)平衡、熱平衡式、排污冷卻器的熱平衡式。三個(gè)方程式求解三個(gè)未知量：擴(kuò)容蒸汽量Df、未擴(kuò)容的排污水量，排污冷卻器出口的補(bǔ)充水比焓。擴(kuò)容器的物質(zhì)平衡式（5－1）

擴(kuò)容器的熱平衡式（5－2）

排污冷卻器的熱平衡式

將式（5－1）代入式（5－2）得工質(zhì)回收率：第7頁(yè)/共55頁(yè)鍋爐排污率：新“設(shè)規(guī)”規(guī)定，凝氣式發(fā)電廠鍋爐正常排污率不宜超過(guò)1%，供熱式熱電廠鍋爐正常排污率不宜超過(guò)2%。 （二）汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)用汽的回收和利用汽輪機(jī)的汽封系統(tǒng)用汽和漏汽有：主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)的門(mén)桿漏汽，再熱式機(jī)組中壓聯(lián)合汽門(mén)的門(mén)桿漏汽，高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽等。

第8頁(yè)/共55頁(yè)凝結(jié)水中缸主汽門(mén)、調(diào)節(jié)汽門(mén)高缸主汽門(mén)、調(diào)節(jié)汽門(mén)輔汽主汽軸封汽減溫器來(lái)自凝結(jié)水減溫水減壓至7#低加至凝汽器軸封加熱器至5#低加抽汽第9頁(yè)/共55頁(yè)軸封蒸汽系統(tǒng)的作用汽輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下，鈾封蒸汽系統(tǒng)都應(yīng)提供合乎要求的鈾封和閥桿密封用汽。軸封蒸汽系統(tǒng)的作用可歸納為：

（1）防止汽缸內(nèi)蒸汽和閥桿漏汽向外泄漏，污染汽輪機(jī)房環(huán)境和軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)。

（2）防止機(jī)組正常運(yùn)行期間，高溫蒸汽流過(guò)汽輪機(jī)大軸，使其受熱從而引起軸承超溫。第10頁(yè)/共55頁(yè)（3）防止空氣漏入汽缸的真空部分。在機(jī)組啟動(dòng)及正常運(yùn)行期間，保證凝汽器的抽真空的效果及真空度在汽輪機(jī)打閘停機(jī)及凝汽器需要維持真空的整個(gè)熱態(tài)停機(jī)過(guò)程中，防止空氣漏入汽輪機(jī)，加速汽輪機(jī)內(nèi)部冷卻，造成大軸彎曲。

（4）回收汽封和閥桿漏汽，減少工質(zhì)和能量損失。第11頁(yè)/共55頁(yè)自密封供汽軸封蒸汽系統(tǒng)舉例引進(jìn)型300MW機(jī)組自密封供汽軸封蒸汽系統(tǒng)第12頁(yè)/共55頁(yè)自密封軸封系統(tǒng)汽源在汽封母管上設(shè)有三個(gè)汽源管道：輔助蒸汽、主蒸汽和冷再熱蒸汽。在機(jī)組啟動(dòng)初期，由輔助蒸汽向軸封供汽。當(dāng)主蒸汽參數(shù)滿足軸封供汽要求時(shí)，由主蒸汽向軸封供汽。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為10％～20％MCR時(shí)，由冷再熱蒸汽供汽。各汽源的供汽壓力由設(shè)在各汽源管道上的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制。隨著機(jī)組負(fù)荷的增加，當(dāng)負(fù)荷大于25％一30％MCR時(shí)，高、中壓缸的內(nèi)檔漏汽壓力滿足低壓缸汽封用汽要求時(shí)，由高、中壓缸的內(nèi)檔漏汽向低壓缸供汽。第13頁(yè)/共55頁(yè)（三）火電廠工質(zhì)回收和“廢熱”利用的原則1.發(fā)電廠工質(zhì)回收的同時(shí)，總有熱量的回收利用，不僅考慮工質(zhì)回收的數(shù)量多寡，還要考慮其能位貶值的高低。要盡可能減少回收利用熱量時(shí)的能位貶值。例如軸封漏汽、汽輪機(jī)門(mén)桿漏汽，應(yīng)視其壓力高低，盡可能分別引至壓力與其相近的回?zé)峒訜崞?，使因之引起的排擠回?zé)岢槠麑?dǎo)致額外冷源熱損失增加盡可能地小，即降低盡可能小。2.工質(zhì)回收及“廢熱”利用的熱經(jīng)濟(jì)性，不反映在機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，而是體現(xiàn)在全廠的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上。第14頁(yè)/共55頁(yè)3.工質(zhì)回收及“廢熱”利用，引入回?zé)嵯到y(tǒng)時(shí)，影響每千克工質(zhì)做功量wi的變化，并應(yīng)注意回收熱量的質(zhì)量影響，能位高的，單位熱量增加的功較多，能位低的，單位熱量增加的功較少。4.實(shí)際工質(zhì)回收和廢熱利用系統(tǒng)，不僅要考慮熱經(jīng)濟(jì)性，還要考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用等的影響，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。三、加熱用廠用蒸汽系統(tǒng)

加熱用的廠用蒸汽通常有：加熱重油、空氣(暖風(fēng)器)、煙氣(濕式煙氣脫硫裝置的煙氣再熱器)和廠內(nèi)采暖加熱器等。第15頁(yè)/共55頁(yè)第三節(jié)化學(xué)除氧

給水中溶解氧的影響：

1.腐蝕熱力設(shè)備及其管道；

2.造成傳熱惡化，降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性；

3.通過(guò)汽輪機(jī)通流部分，會(huì)在葉片上沉積，不僅降低汽輪機(jī)的出力，還會(huì)使軸向推力增加，危及機(jī)組安全運(yùn)行。一、給水除氧方法：

1.化學(xué)除氧

2.物理(熱力)除氧第16頁(yè)/共55頁(yè)常用的化學(xué)除氧方法有：1.亞硫酸鈉Na2SO3處理

優(yōu)點(diǎn)：Na2SO3易溶于水，無(wú)毒價(jià)廉，裝置簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：Na2SO3與SO2化合成Na2SO4會(huì)增加給水含鹽量，在溫度大于280℃后會(huì)分解成H2S和SO2等有害氣體；適用：用于中壓(6.18MPa)以下的鍋爐，不能用于高壓以上的電站鍋爐。2.聯(lián)胺N2H4處理優(yōu)點(diǎn)：N2H4除氧，生成N2和H2O，不會(huì)增加水中含鹽量，且有鈍化鋼銅表面；缺點(diǎn)：N2H4有毒、有揮發(fā)性、易燃燒，在保管、運(yùn)輸和使用時(shí)應(yīng)遵守有關(guān)安全規(guī)定。N2H4還被懷疑為是致癌物質(zhì)，使用時(shí)要有相應(yīng)安全措施；適用：廣泛用于高壓及以上鍋爐，也用于直流鍋爐。第17頁(yè)/共55頁(yè)3.加氧處理(中性水處理NWT)優(yōu)點(diǎn)：使金屬表面形成穩(wěn)定氧化膜，促進(jìn)鋼表面進(jìn)入鈍化區(qū)，達(dá)到防腐效果；缺點(diǎn)：對(duì)給水水質(zhì)要求很?chē)?yán)，中性純水的緩沖性低；適用：已在國(guó)外各類(lèi)直流鍋爐、空冷機(jī)組和核電機(jī)組上應(yīng)用。4.加氧加氨聯(lián)合水處理CWT

二、凝結(jié)水的化學(xué)處理火電廠的凝結(jié)水包括汽輪機(jī)的主凝結(jié)水、各種疏水、補(bǔ)入凝汽器的軟化水，熱電廠還有生產(chǎn)返回水。凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分，其質(zhì)量關(guān)系鍋爐給水的質(zhì)量。第18頁(yè)/共55頁(yè)影響凝結(jié)水質(zhì)量的主要因素：①因凝汽器泄漏混入的冷卻水中的雜質(zhì)，這項(xiàng)影響最大；②補(bǔ)入軟化水帶入的懸浮物和溶解鹽；③機(jī)組啟停及負(fù)荷變動(dòng)，導(dǎo)致給水、凝結(jié)水溶解氧升高，使熱力系統(tǒng)中腐蝕物增加。凝結(jié)水精處理裝置有兩種連接方式：

①低壓系統(tǒng)，即除鹽裝置DE位于凝結(jié)水泵與凝結(jié)水升壓泵之間，我國(guó)采用者多，在設(shè)備條件具備時(shí)，宜采用與凝結(jié)水泵同軸的凝結(jié)水升壓泵。低壓系統(tǒng)常因兩級(jí)凝結(jié)水泵不同步及壓縮空氣閥門(mén)不嚴(yán)，導(dǎo)致空氣漏入凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，使凝結(jié)水中溶解氧含量大增。②中壓系統(tǒng)，無(wú)凝結(jié)水升壓泵而直接串聯(lián)在中壓凝結(jié)水泵出口，中壓系統(tǒng)設(shè)備少、閥門(mén)少、凝結(jié)水管道短，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，便于操作，幾乎無(wú)空氣漏入凝結(jié)水系統(tǒng)，運(yùn)行中未發(fā)生過(guò)問(wèn)題。第19頁(yè)/共55頁(yè)第四節(jié)熱除氧器及其原則性熱力系統(tǒng)除氧器作用：

1.以回?zé)岢槠麃?lái)加熱除去鍋爐給水中溶解氣體的混合式加熱器，它既是回?zé)嵯到y(tǒng)的一級(jí)，

2.又用以匯集主凝結(jié)水、補(bǔ)充水、疏水、生產(chǎn)返回水、鍋爐連排擴(kuò)容蒸汽、汽輪機(jī)門(mén)桿漏汽等各項(xiàng)汽水流量成為鍋爐給水，

3.并要保證給水品質(zhì)和給水泵的安全運(yùn)行，是影響火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要熱力輔助設(shè)備。第20頁(yè)/共55頁(yè)一、熱除氧的機(jī)理

（一）分壓定律(道爾頓定律)

混合氣體全壓力p0等于其組成各氣體分壓力之和，即除氧器內(nèi)水面上混合氣體全壓力P0，應(yīng)等于溶解水中各氣體(N2、O2、CO2水蒸汽等)分壓力、之和：

（二）亨利定律氣體在水中的溶解度，與該氣體在水面上的分壓力成正比。即單位體積水中溶解某氣體量b與水面上該氣體的分壓力Pb成正比，其表達(dá)式為：

式中p0–––混合氣體全壓力，MPa，kd

–––該氣體的重量溶解度系數(shù)，mg/L它與氣體種類(lèi)，水面上該氣體分壓力和水的溫度有關(guān)。第21頁(yè)/共55頁(yè)圖5-2氣體在水中的溶解量與水溫的關(guān)系曲線(a)水中O2的溶解度；(b)水中CO2的溶解度第22頁(yè)/共55頁(yè)（三）傳熱方程創(chuàng)造能將水迅速加熱到除氧器工作壓力下飽和溫度的條件，傳熱方程為：式中Qd

—除氧器傳熱量，kJ/h；Kh—傳熱系數(shù)，kJ/(m2﹒℃﹒h)；A—汽水接觸的傳熱面積，m2；Δt—傳熱溫差，℃。須強(qiáng)調(diào)指出的是必須將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度。（四）傳質(zhì)方程創(chuàng)造氣體離析出水面有足夠的動(dòng)力(p)，傳質(zhì)方程為：

式中G—離析氣體量，mg/h；Km—傳質(zhì)系數(shù)，mg/(m2MPah)；A—傳質(zhì)面積(即傳熱面積)m2，P—不平衡壓差(即平衡壓力與實(shí)際分壓力之差)，MPa。第23頁(yè)/共55頁(yè)圖5-3水中溶解氧量與水溫加熱不足的關(guān)系曲線第24頁(yè)/共55頁(yè)綜合以上四個(gè)公式可得到以下結(jié)論：定壓下一般氣體(O2、CO2、空氣等)在水中的溶解量與水溫成反比；根據(jù)傳熱方程，必須嚴(yán)格控制將水溫加熱至該壓力下的飽和溫度，這是熱除氧的必要條件；根據(jù)傳質(zhì)方程，要有足夠的不平衡壓差p，這是熱除氧的充分條件。除氧初期靠不平衡壓差p，除氧后期須靠加大汽水接觸面（形成水膜，水膜的表面張力?。┗蛩闪鞯臄U(kuò)散作用，使氣體從水中離析出來(lái)。

第25頁(yè)/共55頁(yè)二、熱除氧器的構(gòu)造（一）對(duì)熱除氧器構(gòu)造的要求根據(jù)熱除氧的機(jī)理，對(duì)熱除氧器構(gòu)造的要求為：

1.為滿足傳熱要求，需有足夠的汽水接觸面積，水應(yīng)在除氧器內(nèi)均勻噴散成霧狀水滴或細(xì)小水柱，將水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度，差幾分之一度也不行，故定壓除氧器要裝壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)器。

2.為滿足傳質(zhì)要求，初期水應(yīng)噴成水滴，后期要形成水膜，而且汽水應(yīng)逆向流動(dòng)，以保證有最大可能的p。

3.要有足夠空間，使汽水接觸時(shí)間充分。據(jù)試驗(yàn)在0.1MPa壓力下，其它條件一定時(shí)，汽水接觸時(shí)間分別為10、20、30min時(shí)，水中溶氧量分別達(dá)0.056、0.017、0.006mg/l。為符合允許的給水含氧量，可見(jiàn)應(yīng)有20~30min的持續(xù)時(shí)間，即除氧塔要有足夠大的空間。

第26頁(yè)/共55頁(yè)4.應(yīng)及時(shí)將離析的氣體排除，以減少水面上該氣體分壓力，否則，要發(fā)生“返氧”現(xiàn)象，故應(yīng)設(shè)有排氣口并有足夠余氣量?？赏ㄟ^(guò)除氧器的化學(xué)試驗(yàn)來(lái)確定排氣口開(kāi)度。5.

貯水箱設(shè)再沸騰管，以免水箱的水溫因散熱降溫低于除氧器壓力下的飽和溫度，產(chǎn)生返氧。另外，除氧器、貯水箱還要滿足強(qiáng)度、剛度、防腐等要求，并在除氧器和貯水箱上部裝有彈簧安全門(mén)，水箱上裝有水封等，是保護(hù)除氧器不會(huì)超壓損壞的措施，再配以相應(yīng)管道及附件和測(cè)試表計(jì)等。第27頁(yè)/共55頁(yè)（二）熱除氧器的類(lèi)型

分類(lèi)方法名稱按工作壓力分1.真空式除氧器，pd<0.0588MPa2.大氣壓力式除氧器，pd=0.1177MPa3.高壓除氧器，pd>0.343MPa按除氧頭結(jié)構(gòu)分1.淋水盤(pán)式2.噴霧式3.填料式4.噴霧填料式5.膜式6.無(wú)除氧頭式按除氧頭布置形式分1.立式除氧器2.臥式除氧器按運(yùn)行方式分1.定壓除氧器2.滑壓除氧器第28頁(yè)/共55頁(yè)

（三）典型熱除氧器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.大氣壓力式、立式淋水盤(pán)除氧器大氣壓力式除氧器均為立式淋水盤(pán)式，如圖5-4所示。其結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)：①設(shè)有5~8層環(huán)形、圓形淋水盤(pán)交錯(cuò)布置，盤(pán)底鉆有直徑為5~8mm小孔，盤(pán)中水層高約100mm。由小孔落下表面積很大的細(xì)小水滴。②高壓加熱器組來(lái)的疏水，低壓加熱器組來(lái)的凝結(jié)水等由除氧頭上部各接口處引入(溫度低的水流在除氧頭最上部引入)；回?zé)峒訜嵴羝麖某躅^的底部引入，汽水逆向流動(dòng)、換熱，將水加熱到104℃，使其溶氧小于15g/l（指大氣壓力式除氧器）。③頂部設(shè)有排汽口。圖5-4大氣壓力式立式淋水盤(pán)式除氧頭1—補(bǔ)充水管；2—凝結(jié)水管；3—疏水箱來(lái)疏水管；4—高壓加熱器來(lái)疏水管；5—進(jìn)汽管；6—汽室；7—排氣管第29頁(yè)/共55頁(yè)2.噴霧、淋水盤(pán)填料式臥式高壓降氧器主要特點(diǎn)：①除氧頭上部為噴霧除氧段，迅速將水加熱至工作壓力下的飽和溫度，完成初期除氧。②除氧頭下部為深度除氧段，完成深度除氧。③熱傳、除氧效果好，可使溶氧量為1~2μg/l，并能適應(yīng)負(fù)荷變化。臥式除氧器可縱向布置多個(gè)排汽口，利于氣體及時(shí)逸出，以免“返氧”，惡化除氧效果。1441231569341387101110562982111圖5-5噴霧淋水盤(pán)填料式臥式高壓除氧器1—高壓疏水入口；2—噴嘴；3—排汽管；4—主要凝結(jié)水進(jìn)水管；5—一次加熱蒸汽進(jìn)口管；6—二次蒸汽進(jìn)口管；7—淋水盤(pán)；8—填料層；9—弓形水室；10—汽平衡管；11—下水管；12—備用接口；13—支撐角鋼；14—疏水管；15—彈簧式安全閥第30頁(yè)/共55頁(yè)3.蒸汽噴射式、臥式高壓除氧器

主凝結(jié)水、加熱蒸汽(正常工況是第四段回?zé)岢槠?從除氧頭的同一側(cè)引入，主凝水經(jīng)上部的雙層淋水盤(pán)底部小孔落下，在下部蒸汽噴射管水平中心線處沿管長(zhǎng)設(shè)有左右對(duì)稱的兩組噴汽孔，主凝結(jié)水經(jīng)淋水盤(pán)從蒸汽管的兩邊流下，與蒸汽管上噴汽孔噴出的蒸汽相接觸，水被蒸汽霧化，除去大量氣體。蒸汽管兩側(cè)設(shè)有多層不銹鋼絲網(wǎng)，以增大水的比面積。圖5-7比利時(shí)蒸汽噴射式除氧塔結(jié)構(gòu)示意圖第31頁(yè)/共55頁(yè)蒸汽蒸汽除氧水圖5-8一體化除氧器

1.水箱；2.給水霧化裝置；3.主蒸汽加熱裝置；4.輔助加熱裝置；5.擋水板；6.隔板；7.除氧水出口；8.排氣口28341675給水(待除氧水）4.無(wú)除氧頭的除氧器（一體化除氧器）除氧過(guò)程分兩次進(jìn)行1.初步除氧2.深度除氧第32頁(yè)/共55頁(yè)三、除氧器原則性熱力系統(tǒng)及其計(jì)算面式回?zé)峒訜崞骶善啓C(jī)制造廠隨主機(jī)配套供應(yīng)，而除氧器及其給水箱多為鍋爐制造廠制造，由用戶或設(shè)計(jì)單位另行訂購(gòu)或選擇。擬定除氧器原則性熱力系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮：除氧器的運(yùn)行方式、相應(yīng)給水泵組的配置及除氧器的系統(tǒng)連接。（一）除氧器的運(yùn)行方式

1.定壓除氧

2.滑壓除氧第33頁(yè)/共55頁(yè)兩種方式對(duì)比：

1.滑壓運(yùn)行除氧器在滑壓范圍內(nèi)的加熱蒸汽壓力、隨主機(jī)負(fù)荷而變動(dòng)(滑壓)、無(wú)蒸汽節(jié)流損失。

2.定壓除氧器卻必須在進(jìn)汽管上裝壓力調(diào)節(jié)閥，以維持除氧器工作壓力為某定值(定壓)，這就帶來(lái)壓力調(diào)節(jié)的蒸汽節(jié)流損失。在相當(dāng)高的低負(fù)荷(如70%)時(shí)就必須切換到壓力更高的某級(jí)回?zé)岢槠麎毫r(shí)尤甚，如圖5-9所示。所以定壓降氧器難以適應(yīng)調(diào)峰，現(xiàn)在的電網(wǎng)情況是大機(jī)組也要承擔(dān)調(diào)峰。圖5-9除氧器不同運(yùn)行方式的熱經(jīng)濟(jì)性第34頁(yè)/共55頁(yè)（二）小汽機(jī)的選擇

根據(jù)“設(shè)規(guī)”，我國(guó)是300、600MW汽輪機(jī)組才配置汽動(dòng)給水泵(詳后)、涉及拖動(dòng)給水泵的工業(yè)汽輪機(jī)(以下簡(jiǎn)稱小汽機(jī))的型式(凝汽式或背壓式)及其蒸汽源的選擇及其如何連入熱力系統(tǒng)幾個(gè)方面。圖5-10汽動(dòng)泵的熱力系統(tǒng)連接方式(a)凝汽式小汽機(jī)；(b)背壓式小汽機(jī)第35頁(yè)/共55頁(yè)小汽機(jī)的汽源：1.新蒸汽2.高壓缸抽汽3.冷再熱蒸汽4.熱再熱抽汽(中壓缸抽汽)小汽機(jī)的型式：1.純凝汽式2.純背壓式3.抽凝式4.抽背式幾種常用的是前兩種。第36頁(yè)/共55頁(yè)

（三）除氧器的熱力計(jì)算及自生沸騰的防止1.除氧器的熱力計(jì)算

圖5-11所示為三號(hào)高壓加熱器H3與一臺(tái)除氧器(H4)的局部熱力系統(tǒng)。圖上標(biāo)明有關(guān)汽水參數(shù)的符號(hào)。采用相對(duì)量計(jì)算。（1）物質(zhì)平衡式為：

（2）熱平衡式為將上列物質(zhì)平衡式改寫(xiě)為代入式(5-9)，并整理為(5-10)：圖5-11三號(hào)高壓加熱器與除氧的局部熱力系統(tǒng)第37頁(yè)/共55頁(yè)

該除氧器的抽汽系數(shù)寫(xiě)成(5-10a)：

強(qiáng)調(diào)：（5－10a）是以進(jìn)水焓hw5

為基準(zhǔn)，式中右側(cè)均為已知值，可解。2.除氧器的自生沸騰現(xiàn)象及其防止辦法（1）自生沸騰現(xiàn)象：所求得的不僅不能為零乃至負(fù)值，而且還應(yīng)為足夠大的正值，如

為零，表明無(wú)須抽汽加熱，其它各項(xiàng)汽水流量的熱量，已能將水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度，這種情況稱為除氧器自生沸騰。（2）防止辦法

①可將一些輔助汽水流量如軸封漏汽、門(mén)桿漏汽或某些疏水改為引至其它較合適的加熱器；②也可設(shè)高加疏水冷卻器，降低其焓值后再引入除氧器；③還可提高除氧器的工作壓力來(lái)減少高壓加熱器的數(shù)目，使其疏水量、疏水比焓降低。注意：高參數(shù)以上的汽輪機(jī)組，必須配用高壓除氧器。第38頁(yè)/共55頁(yè)（四）除氧器汽源的連接方式“設(shè)規(guī)”規(guī)定，再熱式機(jī)組的除氧器，應(yīng)采用滑壓運(yùn)行方式。國(guó)產(chǎn)300、600MW機(jī)組和改型200MW機(jī)組，均采用滑壓除氧器或定————滑————定運(yùn)行方式。

(a)(b)(c)圖5-12除氧器汽源的連接方式(a)單獨(dú)連接定壓除氧器；(b)前置連接定壓除氧器；(c)滑壓除氧器1—切換閥；2—壓力調(diào)節(jié)閥；3—回轉(zhuǎn)隔板第39頁(yè)/共55頁(yè)四、無(wú)除氧器的熱力系統(tǒng)（一）無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的提出采用無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的主要原因是：①隨著機(jī)組蒸汽初參數(shù)的不斷提高，特別是采用超臨界參數(shù)后，蒸汽中各種雜質(zhì)的溶解度增加，沉積在鍋爐受熱面中的雜質(zhì)相對(duì)減少，而汽機(jī)通流部分的沉積物相對(duì)增加，以氧化銅最危險(xiǎn)。銅主要來(lái)自凝汽器和面式低壓加熱器。前者可采用凝結(jié)水精處理裝置除掉，后者還無(wú)可靠辦法，若采用無(wú)銅管的混合式低壓加熱器，銅腐蝕即大為減少。

②由于采用中性水處理NWT有顯著防腐效果，加入氣態(tài)氧使金屬形成穩(wěn)定氧化膜，為發(fā)展無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)提供了條件。

無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)是在中性水和加氧處理與混合式低壓加熱器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。

第40頁(yè)/共55頁(yè)SGCP1CP2(a)SG(b)SG1(c)SG2SG(d)圖5-13混合式低壓加熱器的連接方式(a)獨(dú)立一臺(tái)立式；(b)兩臺(tái)臥式重力連接；(c)兩臺(tái)立式串聯(lián)連接；(d)兩臺(tái)臥式重力連接后再串聯(lián)一臺(tái)立式

如圖5-13所示為四臺(tái)低加組采用混合式低壓加熱器的幾種連接方式。

第41頁(yè)/共55頁(yè)（二）無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性好；

2.保證系統(tǒng)的安全可靠性；

3.給水箱熱惰性影響消除；

4.簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低投資，節(jié)約基建、運(yùn)行費(fèi)用；

5.節(jié)省主廠房的三材耗費(fèi)。（三）我國(guó)的無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)也有成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，并且已經(jīng)得到了關(guān)注。所以對(duì)機(jī)組進(jìn)行無(wú)除氧器改造是節(jié)能改造研究中一項(xiàng)值得研究的內(nèi)容。第42頁(yè)/共55頁(yè)BHPCIPCLPCG凝結(jié)水貯水箱除鹽裝置DESG2H8SG1CP1CP2H7CP3H6H5H4HH1凝結(jié)水泵CP4小汽機(jī)凝汽器汽動(dòng)給水泵H1H2水位調(diào)節(jié)器圖5-16超臨界機(jī)組無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)第43頁(yè)/共55頁(yè)第五節(jié)除氧器的運(yùn)行一、滑壓除氧器的安全運(yùn)行滑壓除氧器在汽輪機(jī)組額定工況下運(yùn)行，與定壓除氧器基本相同，除氧器出口水溫與除氧器工作壓力下的飽和水溫度是一致的。但是，汽輪機(jī)組負(fù)荷驟變時(shí)，對(duì)除氧效果、給水泵的安全運(yùn)行有截然不同的重大影響。滑壓除氧器及其給水泵連接方式第44頁(yè)/共55頁(yè)電負(fù)荷變化對(duì)除氧效果的影響對(duì)給水泵汽蝕的影響電負(fù)荷驟降1.除氧器壓力隨電負(fù)荷驟然下降；2.水溫滯后變化；3.水箱內(nèi)水閃蒸，改善除氧效果。1.除氧器壓力隨電負(fù)荷驟然下降；2.水溫滯后變化；3.水泵入口水溫，惡化汽蝕。電負(fù)荷驟升1.除氧器壓力隨電負(fù)荷驟升而提高；2.對(duì)應(yīng)飽和水溫；3.已離析氧氣重返水中，惡化除氧效果。1.除氧器壓力隨電負(fù)驟升而提高；2.對(duì)應(yīng)飽和水溫；3.水泵入口汽溫，，給水泵入口不會(huì)汽蝕汽輪機(jī)組負(fù)荷驟變對(duì)除氧效果，給水泵汽蝕的影響第45頁(yè)/共55頁(yè)（一）電負(fù)荷驟降時(shí)給水泵不汽蝕的條件式給水泵的有效凈正吸水頭

和必需凈正吸水頭的

在穩(wěn)壓工況下，與流量Q的關(guān)系如圖5-18(a)所示。圖5-18(a)給水泵的關(guān)系(b)吸入口壓降+流道壓降(a)HmQ,m3/hNPSHr+DNPSHNPSHaQ-H

MO-DNPSH穩(wěn)定工作區(qū)汽蝕區(qū)NpdDpHdNPSPaNPSHrDNPSPHK泵吸入口葉輪入口壓力最低部分葉輪出口(b)第46頁(yè)/共55頁(yè)給水泵不汽蝕的基本條件是泵入口的有效汽蝕余量

應(yīng)大于必需的汽蝕余量，即

或防止給水泵汽蝕的有效富裕壓頭應(yīng)大于零，即

式中：為定值為變量第47頁(yè)/共55頁(yè)

（二）驟降電負(fù)荷給水泵汽蝕的H-τ圖分析圖5-19的縱座標(biāo)為壓頭H,m；橫座標(biāo)為時(shí)間τmin。按不同工況分析如下：圖5-19驟降電負(fù)荷給水泵汽蝕的H-τ圖（除氧器入口凝結(jié)水溫不變時(shí)）第48頁(yè)/共55頁(yè)（二）滑壓除氧器防止給水泵汽蝕的技術(shù)措施

1.提高靜壓頭

Hd；

2.改善泵的結(jié)構(gòu)、采用低轉(zhuǎn)速前置泵

3.降低下降管道的壓降p；

4.縮短滯后時(shí)間；