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汽轮机辅机之除氧器

发布时间:2017-06-20  阅读:3348次   字号:  
热力除氧原理
 
        根据亨利定律:水中溶解的某种气体浓度和该气体在气液表面的分压成正比,如果把水加热到沸腾,气液表面就几乎100%是水蒸气,同时,原来溶解于水中的氧气等各种气体会从水中逸散出来,只要把水分割到足够小的水滴并且及时抽走液面上的气体,就能除去水中氧气和其他溶解气体,并且保证已经逸出的气体不再重新溶解会水中。
        除氧器就是把水加热(用蒸汽)到该温度下的沸点,不断抽去逸出的气体,达到除氧(实际是除去所有的溶解气体)的目的。


 
除氧器达到充分除氧需要满足三个条件:
1。把水加热到该压力下的沸点;
2。把水分成足够小的水滴;
3。把逸出的气体及时排出去。
 
1、 除氧器的分类:
 
  根据除氧器的中的压力不同,可分为真空除氧器、大气式除氧器、高压除氧器三种。根据水在除氧器中散布的形式不同,又分为淋水盘式、喷雾式和喷雾填料式三种结构形式。
 
某公司除氧器为有头除氧和无头内置卧式除氧器,属于高压喷雾式除氧器,采用两路汽源:辅助蒸汽和四抽。以#2单元除氧器为例。
 
2、除氧原理
 
     1)、机械除氧
 
     a)、利用亨利定律和道尔顿分压定律将凝结水从盘式恒速喷嘴喷入除氧器汽空间,加热蒸汽通过排管从水下送入除氧器,加热蒸汽与水混合加热,同时对水流进行扰动,并将水中的溶解氧及其它不凝结气体从水中带出水面,达到对凝结水进行深度除氧的目的;
 
  b)、蒸汽从水下送入,未凝结的加热蒸汽(此时为饱和蒸汽)携带不凝结气体逸出水面流向喷嘴的排气区域(喷嘴周围排气区域为未饱和水喷雾区),在排气区域未凝结的加热蒸汽凝结为水、不凝结气体则从排气口排出。
 
特点:能除去所有气体,但不能彻底除氧。热力除氧法价格便宜,作为主要除氧手段。
 
  2)、化学除氧
 
特点:价格贵,能彻底除氧,但不能除去其它气体,只作为辅助除氧手段。
 
   3、提高除氧效果:
 
无论采用哪种除氧要避免除氧器的“返氧”和“再生沸腾”
 
无论采用定压还是滑压运行的除氧器,在负荷发生变化时,均有可能产生“返氧”或“再沸腾”现象,尤其滑压运行的除氧器发生的可能性更大。
 
当负荷上升时,除氧器内压力随之上升,而除氧器内的水温变化滞后于压力的变化,不能立即升高,而变成欠饱和水。由于气体在不饱和水中的溶解度大于在饱和水中的溶解度,于是已经析出的气体又重新返回到给水中,使除氧效率下降,此即“返氧”现象。
 
返氧的发生不会造成给水泵发生汽蚀。在运行中除氧器的压力激增的可能性较小,而压力突降则经常发生,这时易发生除氧器的“再沸腾”现象。除氧器的再沸腾的机理在于不同压力下水的饱和温度不同,较高的压力对应较高的饱和温度。当除氧器的压力突降时,给水的饱和温度降低,而此时给水的温度几乎不不发生变化,即给水的焓值较此压力下饱和水的焓值高,使给水发生汽化,即“再沸腾”。根据热力除氧原理,给水发生再沸腾时,其除氧效果更好,但此时给水泵发生汽蚀的可能性增大,故滑压运行的除氧器应特别注意避免压力突降。
 
4、除氧器结构
 
1、安全门  2、进水口  3、排气口  4、再循环接口  5、四抽供汽接口  6、辅汽供汽接口7、高加疏水接口  8、就地水位计  9、溢流口 
 
10、放水口  11、出水口  12、人孔    13、压力测点
 
  上图中5、6供汽口为避免蒸汽管内返水,在每个加热蒸汽管路上均设一路蒸汽平衡管,平衡管上装有逆止阀,如图:
 
    正常运行时供汽管内的压力大于除氧器内部压力,逆止阀关闭,蒸汽经供汽管引入水面以下;当供汽压力突降使除氧器内部压力高于供汽管道内压力时,在此压差的作用下逆止阀打开,使除氧器内部压力降至供汽管内的压力,防止因除氧器的压力过高,而使水箱内的给水返入蒸汽管内。
 
   某厂#2单元除氧器内部结构如图:
 
5、除氧器的运行:定压和滑压
 
1)、机组启动压运行,为辅汽加热,维持0.147MPa定压运行,正常运行维持滑压运行。
 
a、采用滑压运行方式优点:
 
b、相比于定压运行,避免了用汽的节流损失
 
c、可以使抽汽点合理分配,避免采用高压汽源,提高热经济性
 
要解决以下两个问题:
 
(1)在汽机负荷升高的过程中,除氧器内水温不能及时随压力升高而升高,就会造成给水含氧量增加;
 
(2)在机组甩负荷的时候,压力降的较快而有可能造成给水泵入口汽化。
 
6、水位的调节控制
 
a、除氧器上水门自动且变频器手动:
 
   在低负荷时由除氧器水位调节阀控制除氧器水位,采用典型的三重量控制,此时变频可在手动运行。调节部分由两部分组成:一部分是单回路调节(p1),在低负荷时使用。另一部分是串级三冲量调节(p2,p3),在高负荷时采用。两者的切换是由给水流量来判断的。当主给水流量小于360t/h,系统切换至单冲量调节;当给水流量大于400t/h,系统切换到三冲量调节;在串级三冲量调节中,p2为主调节器,负责维持除氧器水位在设定值;p3为副调节器,负责维持打到除氧器的凝结水流量与给水流量的基本平衡。
 
b、除氧器上水门自动且变频器自动
 
  只有当除氧器上水门自动,凝泵变频器自动方式下,自动切换除氧器水位调节阀的PID4控制回路,此时的被调量为凝结水母管压力,对凝结水母管压力进行调节,保证凝结水母管压力恒定。采用单回路调节系统,凝结水母管压力通过除氧器上水门调节阀的开度来实现。连云港市长利机械设备有限公司转!
 

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