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内置式除氧器

 一、简介

   目前国内火力发电厂中普遍采用的是带有除氧头的常规除氧器,它的类型有旋膜式、喷雾填料式、淋水盘式等;安装型式有立式除氧头和卧式除氧头两种。除氧过程是在除氧头中完成,包括在旋膜段(喷雾层)的初步除氧,可除去水中的大部分气体,在下面的填料层或淋水盘进行深度除氧,出去水中的残余气体。
随着除氧技术的不断发展,内置式无头除氧器以其独特的优点开始占据一定的市场份额。其技术特点为:
a.设备整机价格低于常规有头除氧器;
b.节省土建费用,除氧间高度降低了3~4米;
c.排汽损失低。
d.负荷变化范围在10%~110%之间时,均能保证出水含氧量低于7μg/L;
e.单容器结构,系统设计简单,优化,避免应力裂纹,抗震性能可靠;
f.质量较轻,运行震动低;
g.采用旋膜式优化设计,或恒速喷嘴,无转动部件,免维护,性能安全可靠;
h.直径及接口设计灵活,便于运输和安装布置。
二、结构说明
我厂设计制造的新型无塔除氧器依据进水雾化方式分为采用优化旋膜组件和整体恒速喷嘴两种类型。
具体工作原理为:凝结水从恒速喷嘴进入除氧器汽空间,进行初步除氧,然后落入水空间流向出水口;加热蒸汽排管沿除氧器筒体轴向均匀排布,加热蒸汽通过排管从水下送入除氧器,与水混合加热,同时对水流进行扰动,并将水中的溶解氧以及其他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。水在除氧器中的流程越长,对水进行深度除氧的效果越好。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,流向喷嘴的排汽区域(喷嘴周边排汽区域为未饱和水膜(雾)区),在排汽区域未凝结的加热蒸汽凝结为水,不凝结气体则从排汽口排出。不凝结气体在流向排汽口的流程中,在水容积一定的情况下,除氧器筒体直径越大,汽空间不凝结气体分压力越小,这样就能有效控制不凝结气体在液面的扩散,避免二次溶氧的发生。因此,除氧器筒体采用大直径为佳。
新型无塔除氧器主要由给水箱构成,箱内有蒸汽分离装置、蝶形恒速喷嘴、汽水分离装置、节流喷汽管、出水防涡旋装置等部件。该类型除氧器结构紧凑,升温迅速,除氧效果好。2套喷汽管分别作用于水面和水下,水面喷汽管上方安装有大量节流喷嘴,与上部旋膜管对应,使蒸汽直接与旋膜水裙作用;侧向开有吹扫口,使水面形成一定的风力,将停留在水面上的氧气的残留气体吹出水箱。蒸汽母管的另一路进汽改由下部进入,同样采用节流技术,最大限度的保证了水箱内部温度的供应,使水下喷汽均匀,水面蒸汽形成动态紊乱状态,除氧充分。

三、运行说明
在给水系统及除氧器启动前,应检查所有附件及管件法兰的正确安装。如设备采用化学手段防腐,在投运前除氧器应先通风排气一段时间。用袋装防腐剂时,在启动除氧器前应将其去除。然后,检查除氧器内是否有遗漏的工具,如螺母、螺栓等,并清除。除氧器启动前应先清洗,将紧固件上紧。确认滑动支座在除氧器正常运行中能自由膨胀。除氧器上的所有附件,应正确安装,并处于正确的开关状态,所有进出除氧器的管路都应清洗干净,并无应力集中。当除氧器达到所需要的温度及压力,进一步向除氧器注水应通过缓慢开启凝结水供应阀进行。锅炉给水在上水阶段可以从除氧器中抽出,但必须使上水速度远大于给水抽出速度。在水箱水位未上升至水箱正常水位前不要抽出给水给锅炉。如果加热的凝结水量没有相对应的加热蒸汽量,将引起除氧器内的压力变化,如果除氧器内的压力突然下降,那么相应凝结水量也应减少。如果除氧器内压力上升,那么相应蒸汽供应量应减少,在曲线中水的容积仍是个常数,因为出水口是开的。当加热至运行温度及压力后,在保持该压力温度情况下,除氧器用喷嘴注水至正常水位,
四、特别注意事项
1.喷嘴应在冲洗完整个系统后安装。
2.在喷嘴投入使用前,应确认管路中没有空气而只有充满了凝结水,这样可防止水击造成喷嘴损坏。
3.除氧器启动不要在水位低于1/4时启动,当凝结水位超过了规定值启动,就无法使除氧器达到正确的温度和压力,这就引起不稳定的启动。
4. 不要将喷嘴一下全开状态,特别在机组启动状态,当没有足够的气源时,压力有迅速下跌的危险。如果压力维持在常数,允许缓慢增加喷嘴流量。
5. 为了保持除氧器内的温度足够(在暖机状态),建议关闭除氧器的排气阀,注意在有些时间,除氧器会承受真空外压作用。
6. 当除氧器达到控制值,含氧量合格后,可以调节排气阀,使蒸汽损失降至最低。
7.当发现除氧器内部蒸汽排放不畅时,可适当开启吹扫蒸汽管,加速水面上方蒸汽的流动。
8. 当除氧器需要内部检查时,应确认除氧器已排空,且已达到室温,再打开人孔进入。
五、除氧器的保养
当除氧器停用时,应防止受损。除氧器应隔离开,在通用管路上应设置法兰盖(给水、蒸汽、排气等)或在每个连接管上设置2只截止阀。
除氧器解列。当除氧器内压力释放后,除氧器解列,打开人孔。除氧器洗干净,去除可能的腐蚀物。安全阀、截止阀等仔细检查,并涂防锈油。
如果除氧器设置在干燥的锅炉房内,可以将人孔打开通风来保持除氧器干燥。
六、喷嘴说明
1.碟型喷嘴的关键元件是由不锈钢材料制成的平衡碟片。这些碟片周边开空夹在一起,用拉杆拉紧。在喷嘴中,安装有一个流量分配器,上面有开有小孔的区域和一个灰尘收集区。在后部区域有一个底部分配器,并包含有一个防涡流装置。在喷嘴的周边区域有一定数量的对中心环来防止碟片在传输中以及除氧器安装及拆卸中受损。水由联接主凝结水的管路进入喷嘴,通过流量分配器和夹片间的小孔,主凝结水进入碟片间。由于喷嘴中的压力与除氧器蒸汽空间的压差作用实碟片张开,主凝结水形成水膜状。碟片周围的齿形设计,保证水膜交错,以获得最佳的水滴。在周边有均布的凹槽,在承受外压时,这些凹槽对弹性碟片起支撑作用。
2.典型设计喷嘴参数及特性曲线
a.我厂采用的蝶型喷嘴由两个相对的蝶形弹性元件对夹组成(相当于两个面对面安装的标准蝶形弹簧),当喷嘴内部压力增大,使碟状弹性元件发生弹性翘曲,水从对夹的缝隙中喷出形成水膜。

被在喷口啮合处的锯齿状结构打碎、扰动,形成小水滴雾状。当负荷逐步增加时,压力增加,流量增加,流速增加,作用在喷嘴上的力就增加,使碟片克服张力而位移,喷嘴流通截面积随之增大。其设计使用温度为0~400℃,适用介质为水、蒸汽,公称压差为0.05MPa。
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