除氧器及汽包知识分享.

除氧器、汽包知识分享主要内容汽包锅炉给水水质要求炉水水质要求炉水净化处理措施汽包液位控制汽包升温升压除氧器除氧器概述除氧器类型除氧器结构除氧器运行参数除氧器常见故障除氧器的主要用途用蒸汽加热锅炉给水使其达到该压力下的饱和温度，并除去溶于水中的氧（以及其它气体），除氧器同时又是混合式加热器。除氧器同时担负汇集各种疏水、锅炉补充水的任务。除氧器水箱须保证锅炉所需给水的储备量。鉴于除氧器的上述作用，其水箱水位和除氧器压力应进行控制。一、除氧器概述除氧器是锅炉系统中关键设备之一，如果除氧器除氧能力差，在系统中少量的氧就会造成巨大的氧腐蚀，对锅炉给水管道、省煤器和其他附属设备造成的严重损失，引起的经济损失将是除氧器造价的几十或几百倍。锅炉给水中溶解氧的主要来源：化学补充水带进(即DMW补充水)处于真空下工作的凝汽器、部分低压加热器等热力设备及管道附件不严密，漏进空气。给水中溶有气体带来的危害：腐蚀金属设备、降低其使用寿命。增大传热热阻，降低传热效果。给水除氧的任务：除去水中的不凝结气体，防止设备腐蚀和传热恶化。给水除氧的方法：热力除氧和化学除氧利用某些与氧气发生化学反应的化学药剂(如联氨、亚硫酸钠)，使之和水中的迅速发生化学反应，生成不与金属发生腐蚀的物质到除氧的目的。联氨是一种非常有效的除氧剂，他与水中的氧反应生成氮气和水，高温分解产物为氮气和氨，氨可以增加炉水的PH，有利于对锅炉的保护。联氨具有缓蚀功能，与铁及铜腐蚀产物反应生成具有钝化保护作用的Fe3O4和Cu2O。联氨是一种毒性较强的物质，被怀疑具有致癌作用，且联氨挥发性强，易燃、易爆。因化学除氧不能除去氧以外的其他气体，且化学药剂价格较贵，故一般只作为辅助除氧。化学除氧：如何保证热力除氧的效果：水必须加热到除氧器工作压力下的饱和温度必须把水中逸出的气体及时排走，以保证液面上氧气及其它气体的分压力减至零或最小。被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，蒸汽与水应逆向流动。热力除氧：当水被定压加热时，水蒸发的蒸汽量不断增加，使液面上水蒸气的分压力升高，其他气体的分压力不断降低，从水中逸出后及时排出。当水加热至除氧器压力下的饱和温度时，水蒸气的压力就会接近水面上的全压力，此时水面上其它气体的分压力将趋近于零，于是溶解在水中的气体将会从水中逸出而被除去。二、除氧器的类型按工作压力分为：常用于中、低压凝汽式发电厂和中压热电厂。工作压力略高于大气压力，一般为0.12MPa，以便将水中离析出来的气体排入大气。大气式除氧器高压除氧器节省投资。提高了锅炉运行的安全可靠性。除氧效果好。防止产生“自生沸腾”。广泛用于高压及其以上机组自生沸腾：指过量的温度较高的汽、水流进除氧器，其汽化产生的蒸汽量已满足加热蒸汽的需要，使进入除氧器的主凝结水不需要回热抽汽加热就能沸腾。危害：自生沸腾时，除氧器内部汽与水的逆向流动遭到破坏，除氧器中形成蒸汽层，阻碍气体的逸出，使除氧效果恶化。同时除氧器内压力升高,排汽增大,工质和热量损失增大。三、除氧器的结构淋水盘式除氧器l一配水槽；2一筛盘；3一蒸汽分配箱给水箱在给水系统中是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。当机组在启动或负荷大幅度变化、凝结水系统故障或除氧器进水中断等异常情况下，可保证在一定的时间内不间断地向锅炉供水。除氧器给水箱四、除氧器运行中监视的主要参数溶氧量除氧器压力和水温除氧器水位除氧器水PH除氧器给水温度应达到除氧器压力下的饱和温度。当除氧器内压力突然升高，水温会暂时低于对应的饱和温度，导致给水溶氧增加。压力升得过高时，会引起安全门动作，严重时会导致除氧器爆裂。除氧器压力突然降低时，会导致给水泵入汽蚀。硝酸除氧器水箱中加入氨水来调节除氧器出口水的PH值（8.8~9.2），其目的是调整锅炉给水PH，因为锅炉给水管道一般为耐压较高的碳钢管道保持一定的给水PH可以减缓管道腐蚀（包括省煤器），同时对炉水PH也有一定的影响。除氧器的常见故障1）排气带水一是进水量太大，在淋水盘或配水槽中引起激溅所致；原因一般通过调整排气门开度，便可使排气带水现象减少或基本消除。二是排气量过大，造成排气速度过高而携带水滴。措施2）除氧器的振动除氧器内发生水、汽冲击时，就会引起振动。如果振动较大时，会使除氧器外部的保温层脱落，汽水管道法兰连接处松动，焊缝开裂，引起汽水漏泄，严重时甚至把淋水盘等部件振掉，使除氧器不能运行。危害原因进水温度低及进水量波动大，使除氧器内蒸汽骤然凝结，引起汽压波动。在淋水盘式除氧器中，如果淋水盘中淋水孔锈蚀堵塞，则盘内水位将超过围缘高度而发生溢水现象。溢流会使汽流偏斜，使局部区域的汽流速度升高，因而汽流携带的水珠增多。措施除氧器在运行中如发生振动，可适当降低除氧器的负荷或提高进水的温度，振动即能有所改善或基本消除。3）除氧器水位异常除氧器水位过高的原因：进水量过大；锅炉突然降负荷；凝汽器泄漏；给水泵故障。除氧器水位过低的原因：进水量减少或补充水中断；事故放水阀误开；锅炉进水突然增加或排污水量增大；凝结水再循环阀门开度过大。原因4）除氧器压力下降进水量过大，进水温度过低；抽汽电动隔离阀或抽汽止回阀误关或未完全打开；排气阀开度过大；安全阀误动或机组甩负荷。原因汽包连接上升管和下降管，组成水循环回路，同时接受省煤器的给水，以及向过热器输送饱和蒸汽，因此，汽包是加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。内部有汽水分离装置、加药、排污和蒸汽净化装置，保证锅炉蒸汽品质。锅筒中储存一定量的饱和水，具有一定的蒸发能力，储存的水量愈多，适应负荷变化的能力就愈大。汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。作为一个平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流动所需的压力。汽包（亦称锅筒）是自然循环锅炉中最重要的受压元件，汽包的作用主要有：硝酸工序自产S40过热蒸汽流程汽包大小：1800ID*10494T/TV:24.5工作状况：255℃4.3MPa锅炉给水（4）联氨。给水中加联氨时，应监督给水中的过剩联氨，以确保完全消除热力除氧后残留的溶解氧，并消除因发生给水泵不严密等异常情况时偶然漏入给水中的氧。（1）硬度。为了防止锅炉和给水系统中生成钙、镁水垢，以及避免增加锅内磷酸盐处理的用药量和使锅炉水中产生过多的水渣，所以应监督给水硬度。（2）油。给水中假如含有油，当它被带进锅内以后会产生以下危害：一是油质附着在炉管壁上并受热分解生成一种导热系数很小的附着物，会危及炉管的安全。二是会使锅炉水中生成漂浮的水渣和促进泡沫的形成，轻易引起蒸汽品质的劣化。三是含油的细小水滴若被蒸汽携带到过热器中，会因生成附着物而导致过热器的过热损坏。因此对给水中的含油量必须给以监督。（3）溶解氧。为了防止给水系统和锅炉省煤器等发生氧腐蚀，同时为了监督除氧器效果，所以应监督给水中的溶解氧。（5）PH值。为了防止给水系统腐蚀，给水PH值应控制在8.8～9.2范围内。若给水PH值在9.2以上，虽对防止钢材的腐蚀有利，但是因为提高给水PH值通常用加氨法，所以给水PH高就意味着水、汽系统中的含氨量较多，这就会在氨轻易集聚的地方引起铜制件的氨蚀，如凝汽器空气冷却区、射汽式抽气器的冷却器汽侧等处。（6）总二氧化碳。给水中各种碳酸化合物的总含量，称为总二氧化碳量。碳酸化合物随给水进入锅炉内后，全部分解而放出二氧化碳，这些二氧化碳会被蒸汽带出。我们知道，蒸汽中二氧化碳较多时，即使进行水的加氨处理，热力系统中某些设备和管路仍会发生腐蚀，并导致铜、铁腐蚀产物的含量较大。为了避免发生上述不良后果，必须监督给水中总二氧化碳量。（7）全铁和全铜。为了防止在锅炉中产生铁垢和铜垢，必须监督给水中的铁和铜的含量。（8）含盐量（或含钠量）、含硅量及碱度。为了保证锅炉水的含盐量（或含钠量）、含硅量以及碱度不超过规定值，并使锅炉排污率不超过规定值，应监督给水的含盐量（或含钠量）、含硅量及碱度。炉水水质炉水为了防止锅内结垢、腐蚀和产生的蒸汽品质不良等问题，必须对锅炉水水质进行监督。锅炉水的水质要求：（1）磷酸根。锅炉水中应维持有一定量的磷酸根，这主要是为了防止钙垢。锅炉水中磷酸根不能太少或过多，应该把锅炉水中的磷酸根的量控制得适当。造成锅炉水磷酸根不合格的原因一般有：一是磷酸盐的加药量过多或不足；二是加药设备存在缺陷或管路堵塞。处理方法：一是调整加药量。如果是磷酸盐浓度过高，应增加锅炉排污量，直到锅炉水磷酸根合格为止。如果磷酸根不足是由于给水硬度造成的，应首先考虑降低给水硬度。二是加强加药系统的维护与检修。（2）PH值。锅炉水的PH值应不低于9，原因如下：一是PH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；二是锅炉水中磷酸根与钙离子的反应，只有在PH值足够高的条件下，才能生成轻易排除的水渣。三是抑制锅炉水中的硅酸盐类的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。但是，锅炉水的PH值也不能太高（例如对高压及高压以上锅炉，PH值不应大于11），因为当锅炉水PH值很高，使锅水易生成泡沫，导致蒸汽机械携带增加，同时引起金属的碱腐蚀。（3）含盐量（或含钠量）和含硅量。限制锅炉水中的含盐量（或含钠量）和含硅量是为了保证蒸汽品质。（4）碱度。锅炉水的碱度太大时，可能引起水冷壁的碱性腐蚀和应力腐蚀（在炉管热负荷较高的情况下，较易发生这种现象）。此外，还可能使锅炉水产生泡沫而影响蒸汽品质。造成炉水含钠量（或电导率）、含硅量、碱度不合格的原因一般有：一是给水水质不良；二是锅炉排污量不够或排污装置有故障。处理方法：给水水质不良时，参照给水的处理方法；增加锅炉排污量，或消除排污装置故障。锅水净化处理锅水除盐的方法有：校正处理（锅内加药），即首先向锅水中加入化学药剂，使锅水中的杂质形成悬浮状或沉渣状的水渣，而不是牢固附着在受热面上水垢。排污，即把水渣及含盐浓度较高的锅水通过排污排出。锅水中的盐分远大于给水，锅水盐分过大会使蒸汽机械携带和溶解携带含盐量均增大，造成蒸汽品质下降。校正处理（锅内加药）当给水品质较高时，可以少用或不用校正药剂，既节约成本，又避免增加锅水含盐量，影响蒸汽品质。1）向锅水内加入化学药剂，即通过磷酸盐加药泵向汽包内连续加入磷酸三钠，使之与炉水中残留的钙、镁等结垢物质化合，生成松软的轻质水渣，然后通过排污从锅水中排出，防止此类盐类在受热面内形成水垢。2）使炉水碱度，Ph值适当提高，有助于防止汽包、水冷壁金属材料发生酸性腐蚀，以及减少蒸汽对硅酸的选择性携带。排污为了保证锅水含盐浓度维持在允许范围内，将部分含盐浓度较高的锅水以及锅水中的水渣排出，并补充一些较为清洁的给水，即锅炉的排污。锅炉的排污分为连续排污和定期排污。连续排污：连续不断的从汽包中含盐浓度较高的部位排出一部分锅水，代之以比较纯净的给水，使锅水含盐浓度不致过高。排污部位：从汽包水容积靠近蒸发面附近将浓度最大的锅水排出。也称表面排污。定期排污：用以排出水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞。排污部位：从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水冷壁下联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行。也称底部排污或间断排污。原理：就是在炉水中加入磷酸盐溶液，使炉水中维持一定的磷酸根含量。由于炉水的碱性较强（PH9－11），炉水中的钙离子与磷酸根发生反应：生成的碱式磷酸钙是一种松软水渣，可随锅炉排污排除，且不会粘在受热面形成水垢。磷酸盐可在金属表面上形成磷酸盐保护膜，防止金属腐蚀。炉水中的磷酸根应控制在一定有范围内，不应太多，否则会有不良影响：一是增加炉水的含盐量，影响蒸汽品质；二是有生成更难溶的、可能粘在管壁上生成二次水垢的磷酸镁的可能性；三是容易在高压和超高压锅炉中发生磷酸三钠的隐藏现象。炉水的磷酸盐处理汽水分离锅炉给水一般均含有少量杂质，随着锅炉水的不断蒸发和浓缩，锅炉水杂质的相对含量会越来越高，即锅炉水含盐浓度增大。又由于受热面各上升管进入锅筒的汽水混合物具有很高动能，会冲击蒸发面和汽包内部装置，引起大量的锅炉水飞溅。这些质量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽带走。于是蒸汽携带了含盐浓度较高的锅炉水而被污染