高壓除氧器的工作原理

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作者來(lái)源:李清 ????? 發(fā)布時(shí)間： 2020-05-12 21:40

導(dǎo)讀：高壓除氧器的工作原理除氧器的變壓運(yùn)行的好處主要有兩方面。一是系統(tǒng)熱效率高，因?yàn)樽儔哼\(yùn)行時(shí)抽汽截門全開(kāi)，避免了節(jié)流損失。在設(shè)計(jì)時(shí)，還可以更合理地選擇汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)的布

除氧器運(yùn)行注意事項(xiàng)：

1. 除氧器溶解氧與壓力，溫度的監(jiān)視：

對(duì)于噴霧填料式除氧器，如果噴嘴中心有偏差，霧化不好，淋水盤傾斜堵塞、篩盤排列紊亂或塌陷等都會(huì)直接影響除氧器的除氧效果。對(duì)于采用恒速噴嘴的噴霧水膜式除氧器，雖然其負(fù)荷變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)．但當(dāng)噴嘴堵塞過(guò)多時(shí)，也將影響除氧效果。給水的最終含氧量，在一定程度上也取決于進(jìn)入除氧器的主凝結(jié)水的含氧量，而后者又受到真空系統(tǒng)嚴(yán)密性，如凝汽器的空氣嚴(yán)密性，處于真空狀態(tài)的法蘭、焊口、軸封管道、筒體的嚴(yán)密性的影響，以及凝汽器內(nèi)真空運(yùn)行狀況的影響。此外，化學(xué)補(bǔ)充水量的增加也可能要影響凝結(jié)水的溶氧量。在除氧器結(jié)構(gòu)完好的情況下，運(yùn)行中精心維護(hù)和合理調(diào)整是降低溶解氧的主要途徑。如排氣門的開(kāi)度，加熱蒸汽量、主凝結(jié)水量及溫度的改變，補(bǔ)水率的大小，壓力變化等。

為了有效地除氧，必須將水中分離出來(lái)的氣體經(jīng)排氣門及時(shí)排出。排氣門應(yīng)有合適的開(kāi)度。補(bǔ)水量的變化對(duì)溶解氧可能有影響。當(dāng)補(bǔ)水量增加時(shí)，由于除氧器負(fù)荷增大，加熱蒸汽調(diào)節(jié)不及時(shí)，就影響到除氧效果。低壓加熱器切除時(shí)，將使除氧器熱負(fù)荷增加。如有二臺(tái)以上的低壓加熱器切除，除氧器很易發(fā)生過(guò)負(fù)荷，產(chǎn)生除氧頭沖擊振動(dòng)，排氣門噴水，除氧效果惡化的異常運(yùn)行情況。

2. 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(kāi)度過(guò)大，排汽損失加大；過(guò)小則降低除氧能力，其開(kāi)度必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)整后確定。

3. 除氧器滑壓運(yùn)行應(yīng)注意的問(wèn)題：

除氧器的變壓運(yùn)行的好處主要有兩方面。一是系統(tǒng)熱效率高，因?yàn)樽儔哼\(yùn)行時(shí)抽汽截門全開(kāi)，避免了節(jié)流損失。在設(shè)計(jì)時(shí)，還可以更合理地選擇汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)的布置方案，可能使高壓除氧器的溫升符合一級(jí)加熱器溫升的要求，提高回?zé)嵝Ч?。?jù)研究，對(duì)中間再熱機(jī)組在額定出力時(shí)，約可提高熱效率0.1%~0.15%，負(fù)荷降低時(shí)，熱效率的提高還會(huì)更多。另一方面，是免除了負(fù)荷大幅度變化時(shí)切換向高壓除氧器供汽的抽汽系統(tǒng)，使運(yùn)行安全工作簡(jiǎn)化。除氧器的變壓運(yùn)行也存在一些問(wèn)題，必須引起注意。除氧器壓力上升(負(fù)荷上升時(shí))的過(guò)程中，水箱水溫上升，滯后于壓力的上升，因而低于飽和溫度，這就使水中溶氧量增加。這一過(guò)程要待整個(gè)水箱的水溫都達(dá)到飽和溫度才能終止。負(fù)荷降低時(shí)，噴霧式除氧器霧化不好，也使除氧效果惡化。因此要求除氧器在各種負(fù)荷下都有優(yōu)異的除氧能力，如采用高性能或自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴，使溶氧量在波動(dòng)時(shí)仍在合格范圍內(nèi)。也要求負(fù)荷上升速度不能過(guò)快，還要有記錄儀表對(duì)溶氧進(jìn)行連續(xù)監(jiān)督?？焖俳档蛪毫?降負(fù)荷)時(shí)，水箱中的水會(huì)因其溫度高于飽和溫度而發(fā)生自沸騰，這將使水泵的安全運(yùn)行受到威脅，可能發(fā)生汽化。給水泵如果嚴(yán)重汽化，就失去向鍋爐供水的能力，如不迅速停泵，還會(huì)因內(nèi)部過(guò)熱及軸向推力平衡關(guān)系受到破壞而產(chǎn)生摩擦損壞。

4. 除氧器內(nèi)水質(zhì)要求：

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水品質(zhì)要求如下：

5. 除氧器是一個(gè)爆破能量極大的承壓容器，在除氧器正常運(yùn)行中，要監(jiān)視除氧器水位正常，壓力、溫度與當(dāng)時(shí)機(jī)組運(yùn)行工況相適應(yīng)。對(duì)除氧器的安全運(yùn)行，特別是防止超壓，必須予以高度的重視。造成除氧器超壓的原因，除了設(shè)備問(wèn)題以外，運(yùn)行方面主要有以下幾種情況：

（1）除氧器使用備用高壓汽源、進(jìn)水流量減少或中斷時(shí)，進(jìn)汽沒(méi)有相應(yīng)減少或停止。此時(shí)加熱蒸汽不再凝結(jié)，使內(nèi)部壓力迅速升高。

（2）除氧器使用高壓缸排汽或其它高壓汽源，一旦中壓自動(dòng)主汽門或調(diào)門誤關(guān)時(shí)，將使高排壓力劇增，可能使除氧器超壓。所以除氧器不準(zhǔn)使用高壓缸排汽或其他高汽壓的蒸汽，而改為變壓運(yùn)行方式，卻無(wú)此風(fēng)險(xiǎn)。

（3）其它方面的誤操作，如對(duì)系統(tǒng)各閥門開(kāi)關(guān)情況不明，盲目開(kāi)大汽門等。

（4）除氧器安全門及超壓保護(hù)應(yīng)正常投用，并進(jìn)行定期校驗(yàn)。

6. 每班校對(duì)除氧器就地水位計(jì)與CRT上的水位值。若除氧器水位過(guò)高，可檢查除氧器進(jìn)水量是否太大或除氧器水位自動(dòng)調(diào)整裝置是否失靈或水位調(diào)節(jié)旁路閥是否誤開(kāi)；給水泵工作是否失常，給水泵再循環(huán)閥是否開(kāi)啟；機(jī)組甩負(fù)荷或減負(fù)荷速度是否過(guò)快；高壓加熱器疏水量是否太大；水位計(jì)有否誤顯示。若除氧器水位過(guò)低，可檢查除氧器進(jìn)水量是否太小或水位自動(dòng)調(diào)整裝置有否失靈，凝結(jié)水與給水管系有否泄漏；除氧器放水閥有否誤開(kāi)或泄漏；機(jī)組負(fù)荷是否升得太快，除氧器水位調(diào)節(jié)跟不上；水位計(jì)有無(wú)誤顯示。

7. 輔助蒸汽作為備用汽源時(shí)，輔助蒸汽母管至除氧器管路上的壓力調(diào)節(jié)閥前后隔離閥應(yīng)全開(kāi)，壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)投自動(dòng)。除氧器的水位控制應(yīng)投入自動(dòng)，保證除氧器在正常水位運(yùn)行。

除氧器聯(lián)鎖保護(hù)：

（1）當(dāng)除氧器水位升高到高Ⅰ值時(shí)，報(bào)警。

（2）當(dāng)除氧器水位升高到高Ⅱ值時(shí)，聯(lián)鎖開(kāi)啟除氧器溢放水至凝汽器電動(dòng)門。鍋爐、汽輪機(jī)、電氣、熱控等熱電行業(yè)技術(shù)免費(fèi)交流平臺(tái)。

（3）當(dāng)除氧器水位升高到高Ⅲ值時(shí)，聯(lián)開(kāi)#3高加危急疏水調(diào)節(jié)門、聯(lián)關(guān)四段抽汽至除氧器電動(dòng)門和四抽逆止門1、2及4抽電動(dòng)總門。

除氧器的工作原理

除氧器的主要作用是除去鍋爐給水中的氧氣和其它不凝結(jié)氣體，以保證給水的品質(zhì)。若水中溶解氧氣，就會(huì)使與水接觸的金屬被腐蝕，同時(shí)在熱交換器中若有氣體聚積，將使傳熱的熱阻增加，降低設(shè)備的傳熱效果。因此水中溶解有任何氣體都是不利的，尤其是氧氣，它將直接威脅設(shè)備的安全運(yùn)行。在火電廠采用熱力除氧，除氧器本身又是給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的一個(gè)混合式加熱器，同時(shí)高壓加熱器的疏水、化學(xué)補(bǔ)水及全廠各處水質(zhì)合格的高壓疏水、排汽等均可匯入除氧器加以利用，減少發(fā)電廠的汽水損失。

一、無(wú)頭除氧器工作原理

來(lái)自低壓加熱器的主凝結(jié)水（含補(bǔ)充水）經(jīng)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，進(jìn)入除氧器，與其他各路疏水在除氧器內(nèi)混合，經(jīng)噴頭或多孔管噴出，形成傘狀水膜，與由下而上的加熱蒸汽進(jìn)行混合式傳熱和傳質(zhì)，給水迅速達(dá)到工作壓力下的飽和溫度。此時(shí)，水中的大部份溶氧及其他氣體基本上被解析出來(lái)，達(dá)到除氧的目的。從水中析出的溶氧及其他氣體則不斷地從除氧器頂部的排汽管隨余汽排出器外。進(jìn)入除氧器的高加疏水也將有一部分水閃蒸汽化作為加熱汽源，所有的加熱蒸汽在放出熱量后被冷凝為凝結(jié)水，與除氧水混合后一起向下經(jīng)出水口流出。為了使除氧器內(nèi)的水溫保持在工作壓力下的飽和溫度，可通過(guò)再沸管引入加熱蒸汽至除氧器內(nèi)。除氧水則由出水管經(jīng)給水泵升壓后進(jìn)入高壓加熱器。

二、除氧設(shè)備技術(shù)參數(shù)

本公司除氧器設(shè)備為東方鍋爐廠有限責(zé)任公司制造，除氧器的型式為：無(wú)頭臥式，型號(hào)為：YC2010。主要技術(shù)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)出力2010t/h、最大出力2110t/h，設(shè)計(jì)壓力為1.33MPa 、設(shè)計(jì)溫度為：376℃?；瑝哼\(yùn)行范圍0.15～1.012MPa。

三、除氧設(shè)備的結(jié)構(gòu)

1、除氧器結(jié)構(gòu)

本除氧器為臥式雙封頭、噴頭、再熱沸騰管結(jié)構(gòu)。外直徑為3850mm，總長(zhǎng)約31800mm，總高5660mm。外殼封頭壁厚為28mm，筒身壁厚為25mm，材質(zhì)均為16MnR。左、右封頭上裝設(shè)有DN600的人孔，供檢修除氧器內(nèi)件用。筒身頂上設(shè)有DN250的安全閥二只及其它接口。內(nèi)件主要由混合水室，噴頭，再熱沸騰管，及下水管等組成。除氧器設(shè)三個(gè)支座，兩端滾動(dòng)，中間限位。相鄰兩支座間距為10000mm，筒體下方裝設(shè)了防渦流裝置的出水口三個(gè)及放水口等，筒身上還裝設(shè)有單室平衡容器，就地磁翻板水位計(jì)，就地溫度計(jì)，壓力表等配套附件。在除氧系統(tǒng)上還裝配有進(jìn)水調(diào)節(jié)閥，進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，溢流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。除氧器共布置有兩只進(jìn)口噴頭（流量為1200t/h，由荷蘭STORK公司進(jìn)口），由于噴頭弧形圓盤的調(diào)節(jié)作用，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大時(shí)，噴頭內(nèi)外壓差增大，弧形圓盤開(kāi)度亦增大，流量隨之增大。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小時(shí)，噴頭壓差降低，弧形圓盤開(kāi)度亦減少，流量隨之減少。使噴出的水膜始終保持穩(wěn)定的形態(tài)，以適應(yīng)機(jī)組滑壓運(yùn)行。

四、除氧設(shè)備的啟動(dòng)

1、啟動(dòng)前的檢查

（1）確認(rèn)真空泵啟動(dòng)許可條件均滿足，汽輪機(jī)軸封汽已投運(yùn)，軸封壓力正常。

（2）從DCS畫面上啟動(dòng)真空泵運(yùn)行，檢查真空泵進(jìn)口負(fù)壓應(yīng)逐漸增大，入口氣動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)。

（3）檢查真空泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流和返回時(shí)間正常、軸承振動(dòng)、氣水分離器水位和排氣正常。

（4）檢查板式熱交換器工作正常，真空泵入口密封水溫度正常。

（5）按同樣步驟，依次啟動(dòng)另外兩臺(tái)真空泵。

（6）當(dāng)機(jī)組真空正常后，根據(jù)情況停用一臺(tái)真空泵作備用。

（7）啟動(dòng)真空系統(tǒng)可以用真空泵啟動(dòng)功能組投入。

2、除氧器的投入步驟

（1）確認(rèn)除氧器啟動(dòng)排氣電動(dòng)門、連續(xù)排氣旁路門在開(kāi)啟位置。

（2）當(dāng)凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗合格后，開(kāi)啟除氧器沖洗放水門，除氧器上水沖洗。

（3）除氧器水質(zhì)合格后，將水位降至-900mm，關(guān)閉除氧器沖洗放水門。

（4）投除氧器輔汽加熱，開(kāi)啟輔汽至除氧器調(diào)門前后隔離門，緩慢開(kāi)啟輔汽至除氧器壓力調(diào)節(jié)閥，控制除氧器給水溫升率不大于4.26℃/min，加熱過(guò)程中注意除氧器振動(dòng)情況，如振動(dòng)大時(shí)，應(yīng)減緩加熱速度。

（5）除氧器投加熱過(guò)程中，繼續(xù)用凝結(jié)水泵將除氧器上水至正常水位。

（6）當(dāng)除氧器水溫達(dá)到100℃以后，關(guān)閉啟動(dòng)排氣電動(dòng)門，將輔汽至除氧器壓力調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)，檢查除氧器溫升率不大于4.26℃/min，除氧器壓力逐漸上升到0.147MPa。

（7）輔汽加熱過(guò)程中，應(yīng)控制除氧器水位，如凝汽器未建立真空，禁止開(kāi)啟溢流、放水至凝汽器電動(dòng)閥。

（8）凝結(jié)水系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)需要，除氧器水位調(diào)節(jié)投自動(dòng)。

（9）當(dāng)四抽壓力達(dá)到0.147MPa，檢查除氧器壓力、水位正常，開(kāi)啟四段抽汽至除氧器電動(dòng)閥，除氧器由輔汽切至四抽供汽，輔汽至除氧器壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，除氧器由定壓運(yùn)行變?yōu)榛瑝哼\(yùn)行。

（10）當(dāng)四段抽汽電動(dòng)閥后逆止閥已開(kāi)后，應(yīng)檢查四段抽汽至除氧器電動(dòng)閥前氣動(dòng)疏水閥關(guān)閉。

（11）根據(jù)給水含氧量調(diào)節(jié)除氧器的連續(xù)排氣電動(dòng)門。

3、除氧器的停運(yùn)

（1）當(dāng)負(fù)荷小于20％額定負(fù)荷時(shí)，除氧器由四抽切換為輔汽加熱，維持0.147MPa定壓運(yùn)行。

（2）當(dāng)機(jī)組停止運(yùn)行后，根據(jù)具體情況決定是否停止除氧器上水。

（3）除氧器若停運(yùn)兩個(gè)月以上，應(yīng)采用充氮保護(hù)，切斷一切汽源、水源，放盡水箱余水，關(guān)閉放水閥，全面隔離后開(kāi)啟充氮總門和隔離門，對(duì)除氧器充氮并維持一定壓力。

五、除氧設(shè)備的正常運(yùn)行

(1) 當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行后，關(guān)閉除氧器頂部排汽管路上的二只電動(dòng)截止閥，排汽經(jīng)節(jié)流孔板排出。

(2) 汽輪機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，當(dāng)機(jī)組進(jìn)入除氧設(shè)備的抽汽壓力小于0.15MPa 時(shí)應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉抽汽門，緊急打開(kāi)備用汽源并投自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)使除氧設(shè)備維持在0.15MPa 壓力下定壓運(yùn)行。當(dāng)給水泵停運(yùn)時(shí)關(guān)閉備用汽源，關(guān)閉進(jìn)、出水閥門，除氧設(shè)備進(jìn)入停運(yùn)狀態(tài)。

(3) 除氧設(shè)備在正常運(yùn)行情況下如發(fā)現(xiàn)出水含氧量不合格時(shí)，可適當(dāng)開(kāi)大排氣閥開(kāi)度。

(4) 運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常監(jiān)督水位，使之應(yīng)保持在正常水位值，當(dāng)水位過(guò)高或過(guò)低時(shí)自動(dòng)水位調(diào)節(jié)器應(yīng)該動(dòng)作，如發(fā)生故障應(yīng)及時(shí)處理。

(5) 正常運(yùn)行時(shí)，各種閥門、水位表、壓力表、溫度計(jì)等應(yīng)該齊全，靈敏和可靠，并應(yīng)經(jīng)常檢查。

(6) 按運(yùn)行規(guī)程要求定時(shí)檢測(cè)并記錄除氧設(shè)備運(yùn)行壓力、溫度、水位、出水含氧量和出力等參數(shù)。

六、除氧器聯(lián)鎖保護(hù)

（1）當(dāng)除氧器水位升高到高Ⅰ值時(shí)，報(bào)警。

（2）當(dāng)除氧器水位升高到高Ⅱ值時(shí)，聯(lián)鎖開(kāi)啟除氧器溢放水至凝汽器電動(dòng)門。

七、加熱汽源的調(diào)節(jié)

當(dāng)機(jī)組采用滑壓運(yùn)行時(shí)，作加熱汽源的汽機(jī)四段抽汽至除氧器管道上不裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，除氧器內(nèi)工作壓力隨四段抽汽壓變化而相應(yīng)變化。此時(shí)，調(diào)節(jié)閥裝設(shè)在備用汽源至除氧器的管道上。若四段抽汽壓力降至0.147MPa時(shí)，除氧器汽源應(yīng)自動(dòng)切換至輔助汽源，此時(shí)，除氧器作定壓運(yùn)行。壓力信號(hào)由裝在除氧器上信號(hào)管發(fā)出，再通過(guò)電子儀表控制進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷上升，四段抽汽壓力回升到0.147Mpa時(shí)，輔助汽源亦應(yīng)自動(dòng)切換至四段抽汽。當(dāng)機(jī)組作定壓運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥裝設(shè)在加熱蒸汽汽源前，壓力信號(hào)由除氧器發(fā)出，再通過(guò)電子儀表控制進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥。壓力信號(hào)亦引至集控室壓力表，供運(yùn)行人員監(jiān)視用。

八、除氧設(shè)備的停運(yùn)保護(hù)

除氧設(shè)備若停運(yùn)在一周以內(nèi)者，可以稍開(kāi)備用汽源并關(guān)閉其它各種汽、水進(jìn)出閥，進(jìn)行熱態(tài)保護(hù)，內(nèi)部壓力可維持在0.02MPa 。當(dāng)設(shè)備較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)（一周以上）時(shí)，應(yīng)放凈內(nèi)部積水進(jìn)行充氮保護(hù)，維護(hù)充氮壓力0.02MPa，或采用其它保護(hù)措施（如放防防腐劑等），以防除氧器內(nèi)壁受氧氣或其它有害氣體的侵蝕。

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