高壓除氧器的工作原理
作者來源:李清 ????? 發布時間： 2020-05-12 21:40
導讀：高壓除氧器的工作原理 除氧器的變壓運行的好處主要有兩方面。一是系統熱效率高，因為變壓運行時抽汽截門全開，避免了節流損失。在設計時，還可以更合理地選擇汽輪機抽汽點的布
除氧器運行注意事項：
1. 除氧器溶解氧與壓力，溫度的監視：
對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直接影響除氧器的除氧效果。對于采用恒速噴嘴的噴霧水膜式除氧器，雖然其負荷變化的適應能力較強．但當噴嘴堵塞過多時，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入除氧器的主凝結水的含氧量，而后者又受到真空系統嚴密性，如凝汽器的空氣嚴密性，處于真空狀態的法蘭、焊口、軸封管道、筒體的嚴密性的影響，以及凝汽器內真空運行狀況的影響。此外，化學補充水量的增加也可能要影響凝結水的溶氧量。在除氧器結構完好的情況下，運行中精心維護和合理調整是降低溶解氧的主要途徑。如排氣門的開度，加熱蒸汽量、主凝結水量及溫度的改變，補水率的大小，壓力變化等。
為了有效地除氧，必須將水中分離出來的氣體經排氣門及時排出。排氣門應有合適的開度。補水量的變化對溶解氧可能有影響。當補水量增加時，由于除氧器負荷增大，加熱蒸汽調節不及時，就影響到除氧效果。低壓加熱器切除時，將使除氧器熱負荷增加。如有二臺以上的低壓加熱器切除，除氧器很易發生過負荷，產生除氧頭沖擊振動，排氣門噴水，除氧效果惡化的異常運行情況。
2. 除氧器排汽量的調節：
除氧器排汽量的多少直接與除氧效果和經濟性相關，其排氧門的開度過大，排汽損失加大；過小則降低除氧能力，其開度必須經過現場運行調整后確定。
3. 除氧器滑壓運行應注意的問題：
除氧器的變壓運行的好處主要有兩方面。一是系統熱效率高，因為變壓運行時抽汽截門全開，避免了節流損失。在設計時，還可以更合理地選擇汽輪機抽汽點的布置方案，可能使高壓除氧器的溫升符合一級加熱器溫升的要求，提高回熱效果。據研究，對中間再熱機組在額定出力時，約可提高熱效率0.1%~0.15%，負荷降低時，熱效率的提高還會更多。另一方面，是免除了負荷大幅度變化時切換向高壓除氧器供汽的抽汽系統，使運行安全工作簡化。除氧器的變壓運行也存在一些問題，必須引起注意。除氧器壓力上升(負荷上升時)的過程中，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。這一過程要待整個水箱的水溫都達到飽和溫度才能終止。負荷降低時，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荷下都有優異的除氧能力，如采用高性能或自動調節噴嘴，使溶氧量在波動時仍在合格范圍內。也要求負荷上升速度不能過快，還要有記錄儀表對溶氧進行連續監督?？焖俳档蛪毫?降負荷)時，水箱中的水會因其溫度高于飽和溫度而發生自沸騰，這將使水泵的安全運行受到威脅，可能發生汽化。給水泵如果嚴重汽化，就失去向鍋爐供水的能力，如不迅速停泵，還會因內部過熱及軸向推力平衡關系受到破壞而產生摩擦損壞。
4. 除氧器內水質要求：
機組正常運行時，對進入除氧器的凝結水品質要求如下：
5. 除氧器是一個爆破能量極大的承壓容器，在除氧器正常運行中，要監視除氧器水位正常，壓力、溫度與當時機組運行工況相適應。對除氧器的安全運行，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，除了設備問題以外，運行方面主要有以下幾種情況：
（1）除氧器使用備用高壓汽源、進水流量減少或中斷時，進汽沒有相應減少或停止。此時加熱蒸汽不再凝結，使內部壓力迅速升高。
（2）除氧器使用高壓缸排汽或其它高壓汽源，一旦中壓自動主汽門或調門誤關時，將使高排壓力劇增，可能使除氧器超壓。所以除氧器不準使用高壓缸排汽或其他高汽壓的蒸汽，而改為變壓運行方式，卻無此風險。
（3）其它方面的誤操作，如對系統各閥門開關情況不明，盲目開大汽門等。
（4）除氧器安全門及超壓保護應正常投用，并進行定期校驗。
6. 每班校對除氧器就地水位計與CRT上的水位值。若除氧器水位過高，可檢查除氧器進水量是否太大或除氧器水位自動調整裝置是否失靈或水位調節旁路閥是否誤開；給水泵工作是否失常，給水泵再循環閥是否開啟；機組甩負荷或減負荷速度是否過快；高壓加熱器疏水量是否太大；水位計有否誤顯示。若除氧器水位過低，可檢查除氧器進水量是否太小或水位自動調整裝置有否失靈，凝結水與給水管系有否泄漏；除氧器放水閥有否誤開或泄漏；機組負荷是否升得太快，除氧器水位調節跟不上；水位計有無誤顯示。
7. 輔助蒸汽作為備用汽源時，輔助蒸汽母管至除氧器管路上的壓力調節閥前后隔離閥應全開，壓力調節閥應投自動。除氧器的水位控制應投入自動，保證除氧器在正常水位運行。
除氧器聯鎖保護：
（1）當除氧器水位升高到高Ⅰ值時，報警。
（2）當除氧器水位升高到高Ⅱ值時，聯鎖開啟除氧器溢放水至凝汽器電動門。鍋爐、汽輪機、電氣、熱控等熱電行業技術免費交流平臺。
（3）當除氧器水位升高到高Ⅲ值時，聯開#3高加危急疏水調節門、聯關四段抽汽至除氧器電動門和四抽逆止門1、2及4抽電動總門。
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氣體，以保證給水的品質。若水中溶解氧氣，就會使與水接觸的金屬被腐蝕，同時在熱交換器中若有氣體聚積，將使傳熱的熱阻增加，降低設備的傳熱效果。因此水中溶解有任何氣體都是不利的，尤其是氧氣，它將直接威脅設備的安全運行。在火電廠采用熱力除氧，除氧器本身又是給水回熱系統中的一個混合式加熱器，同時高壓加熱器的疏水、化學補水及全廠各處水質合格的高壓疏水、排汽等均可匯入除氧器加以利用，減少發電廠的汽水損失。
一、無頭除氧器工作原理
來自低壓加熱器的主凝結水（含補充水）經進水調節閥調節后，進入除氧器，與其他各路疏水在除氧器內混合，經噴頭或多孔管噴出，形成傘狀水膜，與由下而上的加熱蒸汽進行混合式傳熱和傳質，給水迅速達到工作壓力下的飽和溫度。此時，水中的大部份溶氧及其他氣體基本上被解析出來，達到除氧的目的。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水，與除氧水混合后一起向下經出水口流出。為了使除氧器內的水溫保持在工作壓力下的飽和溫度，可通過再沸管引入加熱蒸汽至除氧器內。除氧水則由出水管經給水泵升壓后進入高壓加熱器。
二、除氧設備技術參數
本公司除氧器設備為東方鍋爐廠有限責任公司制造，除氧器的型式為：無頭臥式，型號為：YC2010。主要技術參數如下：設計出力2010t/h、最大出力2110t/h，設計壓力為1.33MPa 、設計溫度為：376℃?；瑝哼\行范圍0.15～1.012MPa。
三、 除氧設備的結構
1、除氧器結構
本除氧器為臥式雙封頭、噴頭、再熱沸騰管結構。外直徑為3850mm，總長約31800mm，總高5660mm。外殼封頭壁厚為28mm，筒身壁厚為25mm，材質均為16MnR。左、右封頭上裝設有DN600的人孔，供檢修除氧器內件用。筒身頂上設有DN250的安全閥二只及其它接口。內件主要由混合水室，噴頭，再熱沸騰管，及下水管等組成。除氧器設三個支座，兩端滾動，中間限位。相鄰兩支座間距為10000mm，筒體下方裝設了防渦流裝置的出水口三個及放水口等，筒身上還裝設有單室平衡容器，就地磁翻板水位計，就地溫度計，壓力表等配套附件。在除氧系統上還裝配有進水調節閥，進汽調節閥，溢流電動調節閥等。除氧器共布置有兩只進口噴頭（流量為1200t/h，由荷蘭STORK公司進口），由于噴頭弧形圓盤的調節作用，當機組負荷大時，噴頭內外壓差增大，弧形圓盤開度亦增大，流量隨之增大。當機組負荷小時，噴頭壓差降低，弧形圓盤開度亦減少，流量隨之減少。使噴出的水膜始終保持穩定的形態，以適應機組滑壓運行。
四、除氧設備的啟動
1、啟動前的檢查
（1）確認真空泵啟動許可條件均滿足，汽輪機軸封汽已投運，軸封壓力正常。
（2）從DCS畫面上啟動真空泵運行，檢查真空泵進口負壓應逐漸增大，入口氣動閥自動打開。
（3）檢查真空泵電動機啟動電流和返回時間正常、軸承振動、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，依次啟動另外兩臺真空泵。
（6）當機組真空正常后，根據情況停用一臺真空泵作備用。
（7）啟動真空系統可以用真空泵啟動功能組投入。
2、除氧器的投入步驟
（1）確認除氧器啟動排氣電動門、連續排氣旁路門在開啟位置。
（2）當凝結水系統沖洗合格后，開啟除氧器沖洗放水門，除氧器上水沖洗。
（3）除氧器水質合格后，將水位降至-900mm，關閉除氧器沖洗放水門。
（4）投除氧器輔汽加熱，開啟輔汽至除氧器調門前后隔離門，緩慢開啟輔汽至除氧器壓力調節閥，控制除氧器給水溫升率不大于4.26℃/min，加熱過程中注意除氧器振動情況，如振動大時，應減緩加熱速度。
（5）除氧器投加熱過程中，繼續用凝結水泵將除氧器上水至正常水位。
（6）當除氧器水溫達到100℃以后，關閉啟動排氣電動門，將輔汽至除氧器壓力調節閥投入自動，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）輔汽加熱過程中，應控制除氧器水位，如凝汽器未建立真空，禁止開啟溢流、放水至凝汽器電動閥。
（8）凝結水系統啟動后，根據需要，除氧器水位調節投自動。
（9）當四抽壓力達到0.147MPa，檢查除氧器壓力、水位正常，開啟四段抽汽至除氧器電動閥，除氧器由輔汽切至四抽供汽，輔汽至除氧器壓力調節閥關閉，除氧器由定壓運行變為滑壓運行。
（10）當四段抽汽電動閥后逆止閥已開后，應檢查四段抽汽至除氧器電動閥前氣動疏水閥關閉。
（11）根據給水含氧量調節除氧器的連續排氣電動門。
3、除氧器的停運
（1）當負荷小于20％額定負荷時，除氧器由四抽切換為輔汽加熱，維持0.147MPa定壓運行。
（2）當機組停止運行后，根據具體情況決定是否停止除氧器上水。
（3）除氧器若停運兩個月以上，應采用充氮保護，切斷一切汽源、水源，放盡水箱余水，關閉放水閥，全面隔離后開啟充氮總門和隔離門，對除氧器充氮并維持一定壓力。
五、除氧設備的正常運行
(1) 當機組正常運行后，關閉除氧器頂部排汽管路上的二只電動截止閥，排汽經節流孔板排出。
(2) 汽輪機甩負荷時，當機組進入除氧設備的抽汽壓力小于0.15MPa 時應自動關閉抽汽門，緊急打開備用汽源并投自動壓力調節使除氧設備維持在0.15MPa 壓力下定壓運行。當給水泵停運時關閉備用汽源，關閉進、出水閥門，除氧設備進入停運狀態。
(3) 除氧設備在正常運行情況下如發現出水含氧量不合格時，可適當開大排氣閥開度。
(4) 運行中應經常監督水位，使之應保持在正常水位值，當水位過高或過低時自動水位調節器應該動作，如發生故障應及時處理。
(5) 正常運行時，各種閥門、水位表、壓力表、溫度計等應該齊全，靈敏和可靠，并應經常檢查。
(6) 按運行規程要求定時檢測并記錄除氧設備運行壓力、溫度、水位、出水含氧量和出力等參數。
六、除氧器聯鎖保護
（1）當除氧器水位升高到高Ⅰ值時，報警。
（2）當除氧器水位升高到高Ⅱ值時，聯鎖開啟除氧器溢放水至凝汽器電動門。
（3）當除氧器水位升高到高Ⅲ值時，聯開#3高加危急疏水調節門、聯關四段抽汽至除氧器電動門和四抽逆止門1、2及4抽電動總門。
七、加熱汽源的調節
當機組采用滑壓運行時，作加熱汽源的汽機四段抽汽至除氧器管道上不裝設調節閥，除氧器內工作壓力隨四段抽汽壓變化而相應變化。此時，調節閥裝設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，除氧器汽源應自動切換至輔助汽源，此時，除氧器作定壓運行。壓力信號由裝在除氧器上信號管發出，再通過電子儀表控制進汽調節閥，當機組負荷上升，四段抽汽壓力回升到0.147Mpa時，輔助汽源亦應自動切換至四段抽汽。當機組作定壓運行時，調節閥裝設在加熱蒸汽汽源前，壓力信號由除氧器發出，再通過電子儀表控制進汽調節閥。壓力信號亦引至集控室壓力表，供運行人員監視用。
八、除氧設備的停運保護
除氧設備若停運在一周以內者，可以稍開備用汽源并關閉其它各種汽、水進出閥，進行熱態保護，內部壓力可維持在0.02MPa 。當設備較長時間停運（一周以上）時，應放凈內部積水進行充氮保護，維護充氮壓力0.02MPa，或采用其它保護措施（如放防防腐劑等），以防除氧器內壁受氧氣或其它有害氣體的侵蝕。
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