热力发电厂3.2-除氧器系统

第二节除氧器及其管道系统认识除氧器系统除氧器结构及原理除氧器流网结构除氧器系统运行方式分析除氧器系统的运行除氧器系统一、认识除氧器系统认识回热系统一、认识除氧器系统以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器，它既是回热系统的一级，又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水流量成为锅炉给水，并要保证给水品质和给水泵的安全运行，是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。除氧器系统作用二、给水除氧的任务和方法1.给水除氧的任务说明：高压及以上机组给水含氧量规定不超过7μg/L，在大气条件下天然水中溶解的氧气量可达10mg／L，超过规定指标1400倍。热力除氧：价格便宜，能同时除去所有气体，不存在任何残留物质。除去给水中溶解的氧和其它气体，防止热力设备及管道的腐蚀和传热恶化。气体主要来源是补充水及真空系统。2.除氧方法化学除氧法：利用某些易与氧发生化学反应的化学药剂（联胺N2H4），使之与水中溶解的氧发生化学反应，生成对金属不产生腐蚀的物质而达到除氧的目的。特点：化学除氧法只能彻底除去水中的氧，而不能除去其他气体，同时生成的氧化物将增加给水中可溶性盐类的含量，且药剂价格昂贵。三、热力除氧的原理不平衡压差：气体在水中的溶解度，与该气体在水面上的分压力成正比。即单位体积水中溶解某气体量b与水面上该气体的分压力Pf成正比，其表达式为：平衡压力：气体在水中的溶解与离析处于动平衡时的分压力式中p–––混合气体全压力，MPa，k–––该气体的重量溶解度系数，mg/L它与气体种类，水面上该气体分压力和水的温度有关。ppkbf推论：如P气体→0，则b→0pkbpbfbppp1.亨利溶解定律三、热力除氧的原理oHpp22.道尔顿分压定律当给水被定压加热时，随着蒸发过程的进行，水面上的蒸汽量不断增加，蒸汽的分压力逐渐升高，及时排出气体，相应地水面上各种气体的分压力不断降低，达到饱和温度时，推论：如P气体→0，则b→0OHfjppp20fp混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。在除氧器中：三、热力除氧的原理3.除氧原理理想的除氧效果，必须满足下面的条件：(1)一定要把水加热到除氧器压力下的饱和温度，以保证水面上水蒸气的压力接近于水面上的全压力。实验证明：即使有少量的加热不足，都会引起除氧效果的恶化。在大气压力下，水加热不足1℃时，水中的含氧量就接近1mg/l。(2)必须将水中逸出的气体及时排出，使水面上各种气体的分压力减至零或最小。(3)被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，且两者逆向流动，这样不仅强化传热，而且保证有较大的不平衡压差，使气体易于从水中离析出来。分析：将给水加热至除氧器压力下的饱和温度，水蒸气的分压力接近水面上的全压力，其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。设计除氧温度，t,℃5℃1℃三、热力除氧的原理4.除氧的二个阶段（1）初期除氧水中溶解的气体以小气泡形式克服粘滞力和表面张力逸出，此阶段可除去80％以上的气体。（2）深度除氧水中残留的气体依靠单个分子的扩散作用离析出来。四、除氧器的类型和结构分类方法名称按工作压力分1.真空式除氧器，pd0.0588MPa2.大气压力式除氧器，pd=0.1177MPa3.高压除氧器，pd0.343MPa按除氧头结构分1.淋水盘式2.喷雾式3.填料式4.喷雾填料式5.膜式6.无除氧头式按除氧头布置形式分1.立式除氧器2.卧式除氧器按运行方式分1.定压除氧器2.滑压除氧器（二）典型除氧器结构1.高压喷雾填料式2.喷雾淋水盘式2.除氧器水箱1.水箱；2.给水雾化装置；3.主蒸汽加热装置；4.辅助加热装置；5.挡水板；6.隔板；7.除氧水出口；8.排气口蒸汽蒸汽除氧水28341675给水(待除氧水）4.无除氧头的除氧器（一体化除氧器）除氧过程分两次进行1.初步除氧2.深度除氧除氧器结构图片300MW机组除氧器全面性热力系统五．除氧器的连接系统1．单独连接特点：抽汽管上装设压力调节阀，低负荷时切换到高一级抽汽。正常运行时存在节流损失，低负荷切换到高一级抽汽时，节流损失更为严重。分析：加热蒸汽经过压力调节阀产生节流压降，除氧器给水温度低于抽汽口压力下的饱和温度，加热不足部分转移到相邻高压加热器，减少了本级较低压力抽汽，增加了相邻较高压力抽汽，热经济性下降。当抽汽切换到高一级抽汽时，压降更大，节流损失更大，并导致停用一段回热抽汽。五．除氧器的连接系统2．前置连接特点：单独连接改进型。增加一台高压加热器与除氧器共用一段抽汽，该高压加热器出水温度不受压力调节阀的影响，无节流损失。但增加高压加热器导致投资增加，系统复杂。分析：前置连接既没抽汽量减少，也没导致低压抽汽量减少，故不存在节流损失。压力调节阀只起蒸汽流量分配作用。五．除氧器的连接系统3.除氧器滑压运行的连接系统描述：除氧器滑压运行指除氧器压力随机组的负荷与抽汽压力的变动而变化。说明：定压运行除氧器在机组低负荷时，除氧器出水温度不变，而前级低加出水温度下降，除氧器加热温升增大。同时，相邻高加出水温度下降，而进水温度不变，相邻高加的加热温升减少。二者都导致回热分配偏离等温升。负荷下降越多，偏离等温升越严重。特点：（1）无节流损失；（2）低负荷时不用切换高一级抽汽和停用本级抽汽；(3)回热加热分配更接近等温升分配。（4）负荷突然变化时存在除氧效果恶化和给水泵汽蚀问题。六、除氧器运行（一）除氧器运行方式1.定压运行描述：除氧器压力随机组的负荷与抽汽压力的变动而变化。描述：除氧器压力恒定。2.除氧器滑压运行问题：负荷突升时，给水由饱和状态变为末饱和状态，除氧效果下降。措施：（1）给水箱内装设再沸腾管；（2）尽快让给水达到对应压力下的饱和温度；（3）控制升负荷的速度；问题：负荷突降时，给水由饱和状态变为过饱和状态，发生闪蒸，给水泵易出现汽蚀。措施：（1）提高除氧器的安装高度H；（2）采用低转速的前置给水泵。（3）降低泵吸入管道内的压降；（4）减少不必要的弯头和水平管段长度，为此除氧器及给水箱应紧靠给水泵上方布置；（5）缩短滞后时间，促使泵入口水温提前下降以减小汽化可能性。如设计时提高吸入管的流速、给水泵入口注入冷水、开启给水泵再循环管加大流量。六、除氧器运行（二）除氧器运行1．除氧器启动（1）壳体预热。辅助蒸汽预热壳体20min。（2）除氧器送水。除氧器压力达到0.1196～0.149MPa，投再沸腾、循环加热泵。（3）切换到抽汽管。抽汽压力超过0.149MPa后，停止辅助蒸汽。2．除氧器的压力调节和保护当压力升高至额定工作压力的1.2倍时，应自动关闭抽汽管道电动隔离阀。当压力升高至额定工作压力的1.25～1.3倍时，安全阀应动作。3．除氧器的水位调节和保护（1）水位过低。给水泵入口富裕静压头减少，影响给水泵安全工作。（2）水位过高。汽轮机水击、给水箱满水、除氧器振动、排气带水等。4．排汽的调整和利用（1）开度过小。排汽量减少且排汽不畅，除氧效果恶化。（2）开度过大。增加工质及热损失，且会造成除氧器内蒸汽流速太大，导致排气带水和除氧器振动。5．除氧器停运后的保护除氧器停运一周以内应采用蒸汽保养，停运一周以上则应采用充氮保养。