1、 天然气净化厂天然气净化厂除氧器除氧器1. 天然气净化厂天然气净化厂掌握热力除氧器的原理掌握热力除氧器的原理掌握除氧器的结构掌握除氧器的结构了解除氧器的工作过程及运行知识了解除氧器的工作过程及运行知识2. 天然气净化厂天然气净化厂重点重点难点难点掌握热力除氧器原理,除氧器结构除氧器工作原理3. 天然气净化厂天然气净化厂给水除氧的任务和方法给水除氧的任务和方法123教学内容教学内容除氧器的类型和结构除氧器的类型和结构热力除氧原理热力除氧原理4除氧器除氧器运行、启停、并解列运行、启停、并解列4. 气体来源:气体来源: 1 1、补充水带入空气;、补充水带入空气; 2 2、凝汽器、部分低压加热器及其管
2、道附、凝汽器、部分低压加热器及其管道附件处于真空状态下工作,空气从不严密件处于真空状态下工作,空气从不严密处漏入主凝结水中。处漏入主凝结水中。一、气体的来源及为何要除氧一、气体的来源及为何要除氧5. O2会对钢铁构成的热力设备及汽水管道产生强烈的腐蚀作会对钢铁构成的热力设备及汽水管道产生强烈的腐蚀作用;用; CO2的存在会加速氧腐蚀,这种氧腐蚀通常发生在给水管道的存在会加速氧腐蚀,这种氧腐蚀通常发生在给水管道和省煤器内;和省煤器内; N2妨碍热交换设备的传热,降低传热效果。妨碍热交换设备的传热,降低传热效果。 气体会引起腐蚀和影响传热气体会引起腐蚀和影响传热 :O2、CO2、N2给水除氧的任务
3、和方法给水除氧的任务和方法 6. 和和两种。两种。 化学除氧是利用易和氧发生化学反应的药剂,如亚硫酸钠化学除氧是利用易和氧发生化学反应的药剂,如亚硫酸钠Na2SO3 (用于中参数电厂)或联胺(用于中参数电厂)或联胺N2H4,使之和水中溶解,使之和水中溶解的氧产生化学变化,达到除氧的目的。的氧产生化学变化,达到除氧的目的。 化学除氧能彻底除去水中的氧,但不能除去其它气体,所生化学除氧能彻底除去水中的氧,但不能除去其它气体,所生成的氧化物还会增加给水中可溶性盐类的含量,且药剂价格成的氧化物还会增加给水中可溶性盐类的含量,且药剂价格昂贵,中小型电厂不采用;在要求彻底除氧的亚监界和超临昂贵,中小型电厂
4、不采用;在要求彻底除氧的亚监界和超临界参数电厂,在热力除氧后一般再用联胺补充除氧。界参数电厂,在热力除氧后一般再用联胺补充除氧。给水除氧的任务和方法给水除氧的任务和方法 7. 物理除氧物理除氧是发电厂广泛应用的是发电厂广泛应用的热力除氧法热力除氧法,它的价,它的价格便宜,既能除氧又能除去给水中的其它气体,使格便宜,既能除氧又能除去给水中的其它气体,使给水中不存在任何残留物质,故发电厂均采用热力给水中不存在任何残留物质,故发电厂均采用热力除氧法,在亚临界和超临界参数电厂中,热力除氧除氧法,在亚临界和超临界参数电厂中,热力除氧法亦是主要的除氧方法,化学除氧只作为辅助除氧法亦是主要的除氧方法,化学除
5、氧只作为辅助除氧和提高给水和提高给水pH值的手段。值的手段。给水除氧的任务和方法给水除氧的任务和方法 8. 亨利定律(气体溶解定律)亨利定律(气体溶解定律) 道尔顿定律(气体分压定律)道尔顿定律(气体分压定律) 传热方程传热方程 传质方程传质方程 热力除氧的原理热力除氧的原理 亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律,亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律,道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组成气体道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组成气体的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水中溶解气体的理论基础。中溶解气体的理论基础。热力除氧原理热力除氧原
6、理9. 在一定温度条件下,当溶于水在一定温度条件下,当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时,单中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时,单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。亨利定律的数学表达式为:正比。亨利定律的数学表达式为:L/mgppKbobd 式中:式中:pb-在平衡状态下水面上该气体的分压力在平衡状态下水面上该气体的分压力, MPa; p0-除氧器内水面上气体的全压力,除氧器内水面上气体的全压力,MPa; Kd-该气体的重量溶解度系数该气体的重量溶解度系数,它的大小随气体它的大小随气体 的种类和温度而定。的种类和温度
7、而定。热力除氧的原理热力除氧的原理10.显然:显然:如如PbPf,则,则P=Pb-P fPf时,时,P 0,气体继续溶于水中,气体继续溶于水中, b ; fdopbKp2222220,0,0,OCONpppO CON想法使就可使等驱赶出工质,这就是热力除氧原理。热力除氧的原理热力除氧的原理11.混合气体的全压力等于各组成气体的分压混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。力之和。水面上气体的全压力水面上气体的全压力p po o应等于水蒸气的分压力应等于水蒸气的分压力p pH H2 2O O和溶于水中的各种气体分压力和溶于水中的各种气体分压力ppj j之和,即:之和,即: MPa2OHjopp
8、p 热力除氧过程:热力除氧过程:对水定压加热,对水定压加热,pH2O ,当把给水,当把给水加热至除氧器压力下的饱和温度时,加热至除氧器压力下的饱和温度时,pH2Opo,其,其它气体的分压力趋近于零,于是溶解在水中的气体它气体的分压力趋近于零,于是溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉,达到除氧的目的。将从水中逸出被除掉,达到除氧的目的。热力除氧的原理热力除氧的原理12.要达到良好热力除氧效果的基本条件是:要达到良好热力除氧效果的基本条件是: 满足传热和传质满足传热和传质mg/hkJ/hpAKGtAKQmhd 传质方程:传质方程:传热方程:传热方程:1 1、给水应加热到除氧器工作压力下的饱和温度,建
9、立、给水应加热到除氧器工作压力下的饱和温度,建立除气的加温和传热条件。在热力除氧中即使出现少量除气的加温和传热条件。在热力除氧中即使出现少量的加热不足,都会引起除氧效果恶化,使水中含氧量的加热不足,都会引起除氧效果恶化,使水中含氧量增大,达不到给水除氧要求的指标。在大气压力下水增大,达不到给水除氧要求的指标。在大气压力下水加热不足加热不足11时水中含氧量会高达时水中含氧量会高达0.2mg0.2mgL L ;热力除氧的原理热力除氧的原理13.热力除氧的原理热力除氧的原理14. 此时水中气体较多,不平衡压差较大。气体可以小此时水中气体较多,不平衡压差较大。气体可以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张
10、力离析出来,此阶段可以除去水气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力离析出来,此阶段可以除去水中中8090的气体,相应给水中含氧量可以减少到的气体,相应给水中含氧量可以减少到0.050.1mgL。 给水中还残留少量气体,此时不平衡压差相应很小,给水中还残留少量气体,此时不平衡压差相应很小,溶于水中的气体无能力克服水的粘滞力和表面张力逸出,只有靠气体溶于水中的气体无能力克服水的粘滞力和表面张力逸出,只有靠气体单个分子的扩散作用慢慢离析出来,此时可以加大汽、水接触面,将单个分子的扩散作用慢慢离析出来,此时可以加大汽、水接触面,将水形成水膜或水滴,造成水的紊流来加强扩散作用以达到深度除氧。水形成水膜或水滴
11、,造成水的紊流来加强扩散作用以达到深度除氧。除氧的两个阶段:除氧的两个阶段:热力除氧的原理热力除氧的原理15. 根据水在除氧器内的播散方式除氧器可分为:根据水在除氧器内的播散方式除氧器可分为:、等。等。 根据除氧器压力的大小,可分为根据除氧器压力的大小,可分为真空式真空式、大气式大气式和和高压除高压除氧器氧器三种。三种。 除氧器压力应根据发电厂的参数、类型和不同水质对含氧量除氧器压力应根据发电厂的参数、类型和不同水质对含氧量的要求,根据技术经济比较选择。除氧器的总容量应根据最大的要求,根据技术经济比较选择。除氧器的总容量应根据最大给水消耗量选择,每台机组宜配给水消耗量选择,每台机组宜配1 1台
12、除氧器。中低参数电厂采用台除氧器。中低参数电厂采用大气式除氧器;大气式除氧器;高压及中间再热凝汽式机组宜采用一级高压除高压及中间再热凝汽式机组宜采用一级高压除氧器。氧器。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造16.17. 50MW以上机组的凝汽器,冷却排汽至饱和状态,本身又以上机组的凝汽器,冷却排汽至饱和状态,本身又有专门的抽气设备,因而凝汽器具备了热力除氧的条件,在有专门的抽气设备,因而凝汽器具备了热力除氧的条件,在凝汽器底部两侧加装适当的除氧装置(如淋水盘、溅水板、凝汽器底部两侧加装适当的除氧装置(如淋水盘、溅水板、抽气口等),利用汽轮机排汽加热凝结水即可以除氧,称抽气口等),利用汽轮机排汽
13、加热凝结水即可以除氧,称真真空式除氧器空式除氧器。此时电厂补充水也从凝汽器的上部进入,正常。此时电厂补充水也从凝汽器的上部进入,正常运行时可将凝结水和补充水含氧量降至运行时可将凝结水和补充水含氧量降至0.020.03mgL,可,可以保护低压加热器及其管道免受强氧的腐蚀。但经过除氧后以保护低压加热器及其管道免受强氧的腐蚀。但经过除氧后的凝结水还要经过真空以下的设备和管道,可能漏入空气,的凝结水还要经过真空以下的设备和管道,可能漏入空气,不能作为唯一的除氧器使用不能作为唯一的除氧器使用。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造18. 大气式除氧器的工作压力选择略高于大气压大气式除氧器的工作压力选择略高
14、于大气压(0.118MPa),以使离析出来的气体靠此压差自动排出除氧),以使离析出来的气体靠此压差自动排出除氧器,相应的饱和水温度为器,相应的饱和水温度为104.25。由于工作压力低,设备由于工作压力低,设备造价也低,土建投资费用不大,适用于中、低参数发电厂,造价也低,土建投资费用不大,适用于中、低参数发电厂,还适用于热电厂生产返回水和补充水的除氧设备。还适用于热电厂生产返回水和补充水的除氧设备。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造19. 高压除氧器的工作压力一般为高压除氧器的工作压力一般为0.3430.3430.784MPa0.784MPa。我国定压。我国定压运行高压除氧器选为运行高压除氧器
15、选为0.588MPa0.588MPa,相应的饱和水温度为,相应的饱和水温度为158158,滑压运行高压除氧器最高工作压力为滑压运行高压除氧器最高工作压力为0.7330.7330.784MPa0.784MPa。 (1 1)除氧器压力提高,汽轮机抽汽口的位置也随压力提高)除氧器压力提高,汽轮机抽汽口的位置也随压力提高向前推移,可以减少回热系统中价格昂贵的高压加热器的台数,向前推移,可以减少回热系统中价格昂贵的高压加热器的台数,相应增加低压加热器的台数,使系统造价降低,安全性也提相应增加低压加热器的台数,使系统造价降低,安全性也提高。高。 除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造20. (2 2)电厂事
16、故或高压加热器停用时,高压除氧器可减少进)电厂事故或高压加热器停用时,高压除氧器可减少进入锅炉给水温度的变化幅度,改善锅炉的运行条件。现代高入锅炉给水温度的变化幅度,改善锅炉的运行条件。现代高参数电厂给水温度一般为参数电厂给水温度一般为230230260260,高压除氧器出口水温,高压除氧器出口水温为为158158172172,高压加热器停用时不象采用大气式除氧器出,高压加热器停用时不象采用大气式除氧器出口水温仅口水温仅104104,给水温度变化幅度较小。,给水温度变化幅度较小。 (3 3)除氧器压力提高,其相应的饱和水温也提高,使气体)除氧器压力提高,其相应的饱和水温也提高,使气体在给水中溶
17、解度降低,增强气体自水中离析过程,有利于提在给水中溶解度降低,增强气体自水中离析过程,有利于提高除氧效果。高除氧效果。 (4 4)压力提高,给水在除氧器内的焓升也提高,可避免除)压力提高,给水在除氧器内的焓升也提高,可避免除氧器的自生沸腾。氧器的自生沸腾。高压除氧器高压除氧器除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造21. 设备较复杂,同时投资增加。锅炉给水泵要在设备较复杂,同时投资增加。锅炉给水泵要在160160左右的高温下工作,为防止给水泵不汽化而左右的高温下工作,为防止给水泵不汽化而产生汽蚀,给水泵入口处需建立较高的静水头,因产生汽蚀,给水泵入口处需建立较高的静水头,因而增加泵的造价和土建投资
18、。而增加泵的造价和土建投资。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造22.除氧器的构造除氧器的构造 除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造23.喷喷雾雾填填料料式式除除氧氧器器除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造24.喷雾填料式除氧器的主要优点是:喷雾填料式除氧器的主要优点是:传热面积大,传热面积大,在负荷变动时如低压加热器故障停用或进水温度在负荷变动时如低压加热器故障停用或进水温度降低,除氧效果无明显变化,负荷适应性强,能降低,除氧效果无明显变化,负荷适应性强,能够深度除氧,除氧后水的含氧量可小于够深度除氧,除氧后水的含氧量可小于7g/L7g/L。这。这种除氧器的除氧性能与给水雾化好坏关系很大,种
19、除氧器的除氧性能与给水雾化好坏关系很大,这种除氧器为我国和西方各国电厂广泛采用。这种除氧器为我国和西方各国电厂广泛采用。喷雾填料式除氧器喷雾填料式除氧器除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造25.淋水盘式除氧器淋水盘式除氧器 除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造26. 是一种老式结构的除氧器,外形是一种老式结构的除氧器,外形尺寸大,制造工作量大,检修困难,在正常工况下除尺寸大,制造工作量大,检修困难,在正常工况下除氧效果良好。但对进水温度和负荷要求苛刻,适应能氧效果良好。但对进水温度和负荷要求苛刻,适应能力差,当进水温度低于力差,当进水温度低于7070及超负荷运行时,淋水盘及超负荷运行时,淋水盘
20、形成溢流,除氧效果恶化。另外淋水盘的小孔易被水形成溢流,除氧效果恶化。另外淋水盘的小孔易被水垢和铁锈堵塞影响除氧器的出力,其除氧指标达不到垢和铁锈堵塞影响除氧器的出力,其除氧指标达不到高参数电厂的要求,故在老中压电厂中应用,同时在高参数电厂的要求,故在老中压电厂中应用,同时在水箱内设置再沸腾管或在低层加装蒸汽鼓泡装置,使水箱内设置再沸腾管或在低层加装蒸汽鼓泡装置,使上述缺点得一定程度克服。上述缺点得一定程度克服。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造27. 喷雾淋水盘式除氧器喷雾淋水盘式除氧器有有和和两种。其工作是在喷雾层初步除氧,两种。其工作是在喷雾层初步除氧,可除去水中大部分气体,再在喷雾层
21、下面串联淋水盘(代替填料层)深可除去水中大部分气体,再在喷雾层下面串联淋水盘(代替填料层)深度除氧,除去水中残余气体。度除氧,除去水中残余气体。卧式除氧头与卧式除氧头与给水箱组合图给水箱组合图除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造28. 除氧水由进水管除氧水由进水管5 5进入进进入进水室水室4 4,在进水室下沿纵向,在进水室下沿纵向布置的恒速喷嘴将水雾化,布置的恒速喷嘴将水雾化,二次加热蒸汽从左边管进二次加热蒸汽从左边管进入与雾化水接触混合入与雾化水接触混合初期初期除氧除氧,蒸汽凝结水和给水,蒸汽凝结水和给水同时落到中部配水槽同时落到中部配水槽7 7中,中,配水槽将水变为均匀的细配水槽将水变为均
22、匀的细流落到数十组淋水箱中,流落到数十组淋水箱中,二次加热蒸汽从淋水盘箱二次加热蒸汽从淋水盘箱下部进入与给水逆向流动下部进入与给水逆向流动深度除氧深度除氧,除氧后的给水,除氧后的给水从下水管落至给水箱。从下水管落至给水箱。二二次次蒸蒸汽汽一一次次蒸蒸汽汽除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造29.卧式喷雾淋水盘式除氧器卧式喷雾淋水盘式除氧器除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造30.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造31.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造32. 旋膜式除氧器是喷雾填料式除氧器的替代产品,是一种最新型热力式除氧器,旋膜除氧器原理是补水经起膜管呈螺旋状按一定的角度喷出与加热蒸汽进
23、行热交换除氧,给水加热到对应除氧器工作压力下的饱和温度,除去溶解于给水的氧及其它气体,防止和降低锅炉给水管、省煤器和其它附属设备的腐蚀。 除氧设备主要由除氧塔头、除氧水箱以及接管和外接件组成,其主要部件除氧器(除氧塔头)是由外壳、新型旋膜器(起膜管)、淋水篦子、蓄热填料液汽网等部件组成,下面着重介绍除氧塔头的结构原理。33. 1.外壳:是由筒身和冲压椭圆形封头焊制成.,中、低压除氧器配有一对法兰联接上下部,供装配和检修时使用,高压除氧器留配有供检修的人孔。2.旋膜器组:由水室、汽室、旋膜管、凝结水接管、补充水接管和一次进汽接管组成.凝结水、化学补水、经旋膜器呈螺旋状按一定的角度喷出,形成水膜裙
24、,并与一次加热蒸汽接管引进的加热蒸汽进行热交换,形成了一次除氧,给水经过淋水篦子与上升的二次加热蒸汽接触被加热到接近除氧器工作压力下的饱和温度即低于饱和温度2-3,并进行粗除氧.一般经此旋膜段可除去给水中含氧量的90-95%左右。 3.淋水篦子:是由数层交错排列的角形钢制作组成,经旋膜段粗除氧的给水在这里进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装在其下的液汽网上。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造34.4.蓄热填料液汽网:是由相互间隔的扁钢带及一个圆筒体,内装一定高度特制的不锈钢丝网组成,给水在这里与二次蒸汽充分接触,加热到饱和温度并进行深度除氧目的,低压大气式除氧器低于10ug/L、高压除氧器低于5
25、ug/L(部颁标准分别为15ug/L、7ug/L)。5.水箱:除过氧的给水汇集到除氧器下部容器即水箱内,除氧水箱内装有最新科学设计的强力换热再沸腾装置,该装置具有强力换热,迅速提升水温,更深度除氧,减小水箱振动,降低口音等优点,提高了设备的使用寿命,保证了设备运行的安全可靠性。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造35.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造旋膜式除氧器工作原理(射流、吸卷、紊流、传热、传质、水膜裙、淋雨状、饱和)凝结水及补充水首先进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的水位差压下从膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流; 由于内孔充满了上升的加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来
26、(试验证明射流运动具有卷吸作用); 在极短时间很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提高,而旋转的水沿着膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,此时紊流状态的水传热传质效果最理想,水温达到饱和温度; 氧气即被分离出来,因氧气在内孔内无法随意扩散,只能上升的蒸汽从排汽管排向大气(老式除氧器虽加热了水,分离出了氧但氧气比重大于加热蒸汽,部分氧又被下流的水带入水箱,也是造成除氧效果差的一种原因)。经起膜段粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上,再进行深度除氧后才流入水箱。水箱内的水含氧量为高压0-7 /L,低压小于15/L达到部颁运行标准
27、。 因旋膜式除氧器在工作中使水始终处于紊流状态,并有足够大的换热表面积,所以传热传质效果越好,排汽量小(即用与加热的蒸汽量少,能源损失小带来的经济效益也可观)除氧效果好产生的富裕量能使除氧器超负荷运行(通常可短期超额定出力的50%)或低水温全补水下达到运行标准。 36.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造37.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造 安全阀-装在水箱上,当设备内在压力超出允许值时,安全阀自动打开泄压,起安全保护作用。 压力表-装在除氧器上部,监视设备内的压力,一般为1.5级型。 水封筒-接口装在水箱高水位上,当水箱水位超过某一极限时,能自动将超出极限水位的那部分排到疏水箱或地沟去
28、 。 双金属温度计-装在除氧头和水箱下部,监视除氧头和水箱内水的温度。 蝶阀-装在加热蒸汽管路上,借助自动调整器,调节加热蒸汽流量,以使除氧器内压保持在额定范围内。 截止阀-装在补水管上,借助电动水位调节系统,调节补给水流量,以维护水箱的正常水位。38. 调节阀-装在补水管上,借助电动水位调节系统,调节补水给水流量,以维护水箱的正常水位。 电极点水位计-装在水箱上,可远程传感信号到控制室,监视水箱内的水位。 电动闸阀-装在水箱放水管路上,当水箱水位超过某一极限时,借助电动水位调节系统,电动闸阀自动打开,将超出极限水位的那部分排到疏水箱去。磁翻板水位计-装在水箱上,现场直观显现水箱水位变化,也可
29、接远传信号。 压力自动调整器-自动调节加热蒸汽进口阀门的开度、既调节蒸汽流量,又保持除氧器内压力稳定。 滚体装置-装在水箱一个底座下面,能自动调节热胀冷缩时的水箱平移。 电动水位调节系统-自动调节补给水流量及控制极限水位放水阀(电动闸阀)除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造39. 给水箱是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。给水箱是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。作用:作用:在机组启动、负荷大幅度变化、凝结水系统故障或除氧器进水中在机组启动、负荷大幅度变化、凝结水系统故障或除氧器进水中断等异常情况下,保证给水泵在一定时间内不间断地向锅炉送水,防止断等异常情况下,保证给水泵在一定时间内不间断地向锅炉
30、送水,防止锅炉缺水干烧产生爆管事故。锅炉缺水干烧产生爆管事故。贮水量:贮水量:指给水箱底部出水管顶部水位至给水箱正常水位之间的贮水量,指给水箱底部出水管顶部水位至给水箱正常水位之间的贮水量,一般为给水箱全部几何容积的一般为给水箱全部几何容积的8085。按照火力发电厂设计技术规。按照火力发电厂设计技术规程规定:给水箱贮水量在保证安全运行的前提下,程规定:给水箱贮水量在保证安全运行的前提下,200MW及以下机组为及以下机组为1015min的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量,的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量, 200MW以上机组为以上机组为510min的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量。的锅炉最大
31、连续蒸发量时的给水消耗量。除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造40.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造蒸汽平衡管与逆止阀 为避免蒸汽管内返水,在为避免蒸汽管内返水,在每个加热蒸汽管路上均设一每个加热蒸汽管路上均设一路蒸汽平衡管,平衡管上装路蒸汽平衡管,平衡管上装有逆止阀,正常运行时供汽有逆止阀,正常运行时供汽管内的压力大于除氧器内部管内的压力大于除氧器内部压力,逆止阀关闭,蒸汽经供压力,逆止阀关闭,蒸汽经供汽管引入水面以下;当供汽汽管引入水面以下;当供汽压力突降使除氧器内部压力压力突降使除氧器内部压力高于供汽管道内压力时,在高于供汽管道内压力时,在此压差的作用下逆止阀打开,此压差的作用下逆止
32、阀打开,使除氧器内部压力降至供汽使除氧器内部压力降至供汽管内的压力,防止因除氧器管内的压力,防止因除氧器的压力过高,使水箱内的给的压力过高,使水箱内的给水返入蒸汽管内。水返入蒸汽管内。41.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造除氧器水箱内再沸腾管 热力式除氧器由于种种原因,如除氧器超负荷运热力式除氧器由于种种原因,如除氧器超负荷运行行,进,进 水温度水温度太低,加热蒸汽压力低,或进水温度及除氧器负荷波动较太低,加热蒸汽压力低,或进水温度及除氧器负荷波动较 人末能及人末能及时调整等,都会造成除氧器进水加热不足。由于水温没有达到除氧时调整等,都会造成除氧器进水加热不足。由于水温没有达到除氧器工作器
33、工作压压力下的饱和温度,除氧效果显著降低,水中力下的饱和温度,除氧效果显著降低,水中 溶解氧明显增溶解氧明显增加。虽经调整除氧器恢复加。虽经调整除氧器恢复正正常丄作,但不合格的水常丄作,但不合格的水 已经进人除氧器已经进人除氧器水箱。水箱。 为为了了使这部分除氧不介格的水达到规定的标准,在除氧器水使这部分除氧不介格的水达到规定的标准,在除氧器水 箱箱内装有再沸腾管。通入蒸汽,使除氧器水箱内的水温升高至除内装有再沸腾管。通入蒸汽,使除氧器水箱内的水温升高至除 氧器氧器压力下的沸腾温度,将水中溶解的氧除去。压力下的沸腾温度,将水中溶解的氧除去。 再沸腾管实际再沸腾管实际上上就足一个混合式加热器就足
34、一个混合式加热器42.除氧器的类型和构造除氧器的类型和构造除氧器水封l 作用大气式热力除氧器的工作压力为0.02MPa表压。除氧器水箱与除氧头是相连通的,当除氧头超压时,虽然除氧器的工 作压力很低,似由丁除氧水箱的捽枳很大,水箱是很危险的。 由于大气式除氧器的工作压力很 低,安全阀的工作不太可靠,而0.02MPa的表压仅相当于2m水柱的静 压,因此,用水封来代替安全阀不但结构简单、工作可靠,而且几乎不用 维修。所以,大气式热力除氣器广泛 采用水封来防止除氧器超压。有些 除氧器同时装有安全阀和水封。l 工作原理除氧器水封就是一个高约3.5m的U 形管差压计,见图4-33,U形管内充水,一头与除氧
35、器相连,另一头与大 气相通。当除氧器压力为0.2MPa表 压时,U形管与除氧器相连的一头水位比与大气相通一头的水位低2m。当除氧器压力超过U形管水封高度时,水封被击穿,蒸汽排出,压力降低。重新启动前,水封应灌好水。43.44.除氧器的运行除氧器的运行除氧器的自生沸腾除氧器的自生沸腾 除氧器的自生沸腾是指有过量的热疏水进入除氧器除氧器的自生沸腾是指有过量的热疏水进入除氧器时,因其压力降低水汽化产生的蒸汽量已能满足或时,因其压力降低水汽化产生的蒸汽量已能满足或大于除氧器的抽汽量,即除氧器内给水加热不需要大于除氧器的抽汽量,即除氧器内给水加热不需要本级回热抽汽量,本级回热抽汽量,从而从而产生自生沸腾
36、现象产生自生沸腾现象。此时。此时除除氧器的抽汽氧器的抽汽量为量为零或为负值。零或为负值。45. 运行时除氧器加热蒸汽抽汽管上的逆止阀关闭,运行时除氧器加热蒸汽抽汽管上的逆止阀关闭,除氧器内的压力会不受控制地升高,除氧器的排汽除氧器内的压力会不受控制地升高,除氧器的排汽量随压力升高而加大,造成较大的热损失和工质损量随压力升高而加大,造成较大的热损失和工质损失;同时原设计的除氧器内汽、水逆向流动受到破失;同时原设计的除氧器内汽、水逆向流动受到破坏,在除氧器的底部形成一个不动的蒸汽层,妨碍坏,在除氧器的底部形成一个不动的蒸汽层,妨碍逸出的气体及时排走,因而引起除氧效果恶化。逸出的气体及时排走,因而引
37、起除氧效果恶化。 除氧器的运行除氧器的运行46. 大型机组除氧器宜大型机组除氧器宜采用滑压运行采用滑压运行,因除氧器滑压运行后给水在除,因除氧器滑压运行后给水在除氧器的焓升大大提高,给水焓升提高后给水在除氧器中加热量增大,其氧器的焓升大大提高,给水焓升提高后给水在除氧器中加热量增大,其抽汽量也就增大;抽汽量也就增大; 对进入除氧器的高压加热器的疏水对进入除氧器的高压加热器的疏水设置疏水冷却器设置疏水冷却器,既可避免除,既可避免除氧器的自生沸腾,又减少了对低压抽汽的排挤,但要增加外置式疏水冷氧器的自生沸腾,又减少了对低压抽汽的排挤,但要增加外置式疏水冷却器,增加投资,同时增加了疏水的阻力,可能引
38、起低负荷时高压加热却器,增加投资,同时增加了疏水的阻力,可能引起低负荷时高压加热器疏水不畅;器疏水不畅;将轴封汽、锅炉连续排污扩容蒸汽等高温汽引向别处;将轴封汽、锅炉连续排污扩容蒸汽等高温汽引向别处; 将低温的化学补充水引入除氧器以增加吸热量,但会降低回热系统将低温的化学补充水引入除氧器以增加吸热量,但会降低回热系统的热经济性。的热经济性。 若以上措施仍不能消除除氧器自生沸腾,最后只有改变回热系统,提若以上措施仍不能消除除氧器自生沸腾,最后只有改变回热系统,提高除氧器工作压力,相应减少高压加热器的数量来降低进入除氧器的疏高除氧器工作压力,相应减少高压加热器的数量来降低进入除氧器的疏水量及其热量
39、。水量及其热量。除氧器的运行除氧器的运行47.除氧器的运行除氧器的运行 除氧器的运行方式有除氧器的运行方式有定压定压和和滑压滑压两种。两种。5-1148. 在本级回热抽汽管道上不设在本级回热抽汽管道上不设压力调节阀,在滑压范围压力调节阀,在滑压范围(20-100)内,其加热蒸汽压力随内,其加热蒸汽压力随机组负荷而变化,避免了加热机组负荷而变化,避免了加热蒸汽的节流损失。与单独连接蒸汽的节流损失。与单独连接相比,其关闭本级抽汽的负荷相比,其关闭本级抽汽的负荷由由70降到降到20%。与前置连接。与前置连接相比,其出口水温无端差,所相比,其出口水温无端差,所以以该连接方式的热经济性最高该连接方式的热
40、经济性最高,适合于再热机组和调峰机组。适合于再热机组和调峰机组。滑压除氧器滑压除氧器49. (1 1)除氧器滑压运行不仅提高了额定工况下的经济)除氧器滑压运行不仅提高了额定工况下的经济性,还明显提高了机组低负荷运行时的热经济性,这性,还明显提高了机组低负荷运行时的热经济性,这对担任中间负荷或调峰负荷的机组将更为有利。对担任中间负荷或调峰负荷的机组将更为有利。 (2 2)简化热力系统、降低了投资。)简化热力系统、降低了投资。 (3 3)使汽轮机的抽汽点分配更合理,提高了机组的)使汽轮机的抽汽点分配更合理,提高了机组的热效率。热效率。除氧器的运行除氧器的运行50.实现除氧器滑压运行应采取的措施实现
41、除氧器滑压运行应采取的措施 当负荷骤降时,当负荷骤降时,p pj j,p pd d , 给水泵入口给水泵入口 水产生汽化水产生汽化 当负荷骤升时,当负荷骤升时,p pd d,给水成为不饱和水,给水成为不饱和水, 除氧效果恶化除氧效果恶化问题问题51. 机组负荷骤升时,除氧器的压力随抽汽压力升高而升机组负荷骤升时,除氧器的压力随抽汽压力升高而升高,水箱内的存水由于热惯性使水温升高较慢,水温的变高,水箱内的存水由于热惯性使水温升高较慢,水温的变化滞后于压力的变化,除氧器内的水温达不到升压后对应化滞后于压力的变化,除氧器内的水温达不到升压后对应的饱和温度,由饱和水变为不饱和水,已从水中离析出来的饱和
42、温度,由饱和水变为不饱和水,已从水中离析出来的气体又会重新溶于水中,使出水含氧量增大,导致返氧,的气体又会重新溶于水中,使出水含氧量增大,导致返氧,除氧效果恶化。除氧效果恶化。 负荷骤升时,因给水泵入口处的水温滞后于上升后压负荷骤升时,因给水泵入口处的水温滞后于上升后压力下对应的饱和水温,给水泵产生汽蚀的可能性更小,因力下对应的饱和水温,给水泵产生汽蚀的可能性更小,因此更安全。此更安全。 负荷骤升时除氧效果的保证负荷骤升时除氧效果的保证52. 克服返氧的办法是将给水箱内的水温升高达到新压力克服返氧的办法是将给水箱内的水温升高达到新压力下对应的饱和温度,保持给水箱内的饱和状态。下对应的饱和温度,
43、保持给水箱内的饱和状态。措施:措施: 在给水箱内装设再沸腾管。当机组负荷骤升时,投入在给水箱内装设再沸腾管。当机组负荷骤升时,投入补充蒸汽至再沸腾管内,给水在给水箱内再加热至骤升后补充蒸汽至再沸腾管内,给水在给水箱内再加热至骤升后压力下的饱和温度,即可改善除氧效果;压力下的饱和温度,即可改善除氧效果; 严格控制升负荷的速度。一般升负荷保持在每分钟严格控制升负荷的速度。一般升负荷保持在每分钟5 5负荷内即可保证出水含氧量在合格标准内;负荷内即可保证出水含氧量在合格标准内; 缩减滑压运行范围。若除氧器滑压范围过大,机组升缩减滑压运行范围。若除氧器滑压范围过大,机组升负荷过程中除氧器升压幅度也大,出
44、水含氧量可在长时间负荷过程中除氧器升压幅度也大,出水含氧量可在长时间内达不到合格标准。内达不到合格标准。负荷骤升时除氧效果的保证负荷骤升时除氧效果的保证53. 当机组负荷骤然下降或机组甩负荷时,汽轮机抽汽压力当机组负荷骤然下降或机组甩负荷时,汽轮机抽汽压力也下降,引起除氧器内压力下降,此时水温的下降滞后于压也下降,引起除氧器内压力下降,此时水温的下降滞后于压力的降低,水温高于下降后压力所对应的饱和温度,水箱内力的降低,水温高于下降后压力所对应的饱和温度,水箱内原来的饱和水发生原来的饱和水发生“闪蒸闪蒸” ,相当于二次除氧,水温下降,相当于二次除氧,水温下降达到新的饱和状态下的平衡,除氧效果会因
45、为水的再沸腾变达到新的饱和状态下的平衡,除氧效果会因为水的再沸腾变得更好。得更好。 此时在给水泵入口处的水温因静水头的作用短时间内不此时在给水泵入口处的水温因静水头的作用短时间内不会降低,但泵入口处的压力已随除氧器压力的降低而下降,会降低,但泵入口处的压力已随除氧器压力的降低而下降,造成泵入口处的水温高于下降后压力对应的饱和温度,给水造成泵入口处的水温高于下降后压力对应的饱和温度,给水泵汽蚀的可能性增大,给水泵的安全受到威胁;严重时影响泵汽蚀的可能性增大,给水泵的安全受到威胁;严重时影响给水泵正常工作。给水泵正常工作。负荷骤降对给水泵安全的影响负荷骤降对给水泵安全的影响54.给水泵前置泵外观5
46、5.单独连接定压除氧器单独连接定压除氧器0.7-1.0MPa165-180(饱和水)0.588MPa158 优点:优点:保证除氧效果;保证除氧效果;防止给水泵汽蚀。防止给水泵汽蚀。 缺点:缺点:有压力调节阀额有压力调节阀额外增加蒸汽节流损失;外增加蒸汽节流损失;低负荷切换至高一级抽低负荷切换至高一级抽汽,关闭原级抽汽等于汽,关闭原级抽汽等于减少了一级回热,增大减少了一级回热,增大回热过程的不可逆损失。回热过程的不可逆损失。由于这两方面原因,降由于这两方面原因,降低机组的热经济性,使低机组的热经济性,使 i i下降,低负荷时尤甚下降,低负荷时尤甚。56.前置连接定压除氧器前置连接定压除氧器12
47、H H2 2的出口水比焓的出口水比焓h hw2w2h h2 2-, h h2 2f(pf(p2 2)而)而与除氧器定压与除氧器定压p pd d无关,因无关,因而压力调节阀的节流与而压力调节阀的节流与h hw2w2值也无关,这时就不存在值也无关,这时就不存在因装有压力调节阀而降低因装有压力调节阀而降低机组的热经济性的情况;机组的热经济性的情况;它是以增加一台高压加热它是以增加一台高压加热器器H H2 2 ,使投资增加、系统,使投资增加、系统复杂为代价,故应用不广复杂为代价,故应用不广泛。泛。57.除氧器投运及并列 接到命令后,准备好工具和有关岗位做好联系工作,并进行下列检查: 1 各进水门,出水
48、门,进汽门,排污门应关; 2 安全阀应完好,在回座位置; 3.各热工表计齐全,考克门开,远控操纵调节器,电动调节门电源送上,试调正常。l 除氧器投运步骤: 1 除氧器冷态起动宜先用辅助蒸汽予热壳体15分钟,在一定汽压下,将除盐水送入除氧头,同时调控加大进汽阀,使给水在起膜段加热到接近除氧器运行压力气饱和温度(即102-104)。 2 开进汽自动调整门前后隔离门,手动缓慢开启自动调节进汽门,保持除氧器工工作0.02MPa; 3 当水箱水位升至1/3处,开启再沸腾门,使水箱水温升至98-104内;58. 4 水箱水位升至2/3时,略开水箱底部排污门,将水排至疏水箱时应注意疏水箱水位; 5 联系化验
49、工化验除氧器水质; 6 水合格后,关闭排污门,开启汽平衡门(单台运行时无须开)开水箱两端出水门; 7 联系水处理供无盐水,投运软水加热器开启软水调节门前后隔离门,用调节门调节除氧器水位; 8 将压力调节器投入自动,将除氧器压力控制在规定范围之内; 9 开启疏水母管进水门,开启疏水扩容器,排污扩容器蒸汽回收汽门,给水再循环母管进水门。l 并列应按照先并汽,后并水的原则进行; (1)逐渐开启汽平衡门至全开,注意运行除氧器压力不得下降。 (2)逐渐开启水平衡门。 (3)开启水箱两出水门。除氧器投运及并列59. (4)投入水位调整器及蒸汽压力调整器为自动。 (5)并列过程中应注意各管道的暖管和疏水,各
50、疏水门在并列后可关闭,如为热备用管道则疏水门应适当开启。 (6)并列后加强水质化验。 (7)注意两台除氧器水位变化;除氧器并列条件: 1、温度差不大于10。 2、水位差不大于20CM。 3、压差不大于0.01Mpa。 4、水质合格。除氧器投运及并列60.除氧器解列停运 除氧器停运步骤 1 关闭软化水进水门; 2 关闭压力自动调节器旁路门,再沸腾门,保持额定压力; 3 关小凝结水进水门,关闭疏水进水门; 4 关闭水箱两端出水门; 5 关闭疏水扩容器回收蒸汽门,汽平衡门; 6 关闭凝结水进水门; 7 关闭调压器前后隔离门,调压器放至手动位置; 8 根据停运后的情况,是否放尽水箱存水而定。 除氧器解
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