除氧器除氧的原理_第1頁(yè)
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除氧器除氧的原理_第5頁(yè)
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除氧器除氧的原理(熱力除氧)兩個(gè)必要條件:1、 亨利定律:當(dāng)液體表面的某種氣體與溶解于液體中該氣體處于進(jìn)/正比:b=KPb/Po(mg/L)當(dāng)液面上不凝結(jié)氣體的分壓力一直維持零值,小于水中該溶解氣體的平衡壓力Pb時(shí),該氣體就會(huì)在不平衡壓力差^P的作用下,自水中離析出來(lái)。即要及時(shí)將液面上的氣體排出,使液面上不凝結(jié)氣體的分壓力近似為零。2、 道爾頓定律:混合氣體的全壓力等于各組成氣體的分壓力之和,除氧塔空間的總壓力P等于水中所溶解各種氣體在水面上不凝結(jié)氣體的分壓力Pi與水面上蒸汽分壓力Ps之和,即:P=ZPi+Ps在除氧器中,將水加熱至工作壓力下的飽和溫度,水逐漸蒸發(fā),水表面的蒸汽壓力逐漸增大,近似等于總壓力,其它氣體的分壓力近于或等于零,就可能讓水中的各種氣體完全析出。熱力除噴霧式氧器原理:熱力除氧的原理是根據(jù)氣體溶解定律(道爾頓和亨利定律)來(lái)除掉水中的溶解氧及CO2等其它氣體。需要除氧的含氧水經(jīng)過(guò)除氧頭中的噴嘴霧化成細(xì)滴,霧狀的水滴在經(jīng)過(guò)填料層落至除氧水貯水箱內(nèi)。蒸氣由下而上流動(dòng)以加熱水滴,被除去的氧氣和部分蒸氣由頂部排氣管排出。與淋水盤式除氧器相比,噴霧式除氧器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、除氧效果好和對(duì)進(jìn)水溫度要求低等優(yōu)點(diǎn),因此應(yīng)用較為廣泛。按照工作壓力可將熱力除氧器分為低壓熱力除氧器(工作蒸汽壓力為0.02Mpa,水溫104°C)和高壓熱力除氧器(工作蒸汽壓力大于0.32Mpa,水溫大于145C)。內(nèi)置式除氧器及安全節(jié)能分析2007-6-2816:42:00朱志忠供稿一I收藏1概要目前國(guó)內(nèi)電站大多使用傳統(tǒng)式除氧器對(duì)給水進(jìn)行除氧,各種教材、資料基本上都是介紹傳統(tǒng)式除氧器的原理及其使用和維護(hù)。隨著傳統(tǒng)式除氧器一些弊端的出現(xiàn),研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型的內(nèi)置式除氧器,并在電站中實(shí)際應(yīng)用。盡管還存在一些問(wèn)題,但這種除氧器結(jié)構(gòu)新穎、加熱速度快、除氧效果好,只要善于使用和維護(hù),仍不失為一種優(yōu)良的除氧器。2內(nèi)置式除氧器原理1傳統(tǒng)除氧器存在的問(wèn)題所謂傳統(tǒng)式除氧器.就是我們常用的高壓噴霧填料(或水膜)式除氧器,一般有立式單封頭除氧器、立式雙封頭除氧器和臥式雙封頭除氧器(見(jiàn)圖1)。對(duì) b) c)圖1傳統(tǒng)除包器結(jié)構(gòu)型式示意圖補(bǔ)立武魅氟義田立式戲骨頭c)臥式雙封頭這幾種除氧器需在給水箱上開(kāi)設(shè)直徑一般為1600?2400mm的孔,為給水箱直徑的40%?80%,超過(guò)GB150——1998《鋼制壓力容器》中規(guī)定,削弱了給水箱強(qiáng)度和剛度,在除氧頭和給水箱連接處產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力和變形,使得給水箱內(nèi)部產(chǎn)生裂紋,尤其在焊縫區(qū)產(chǎn)生大量裂紋,威脅除氧器的安全運(yùn)行。雖然這些裂紋的產(chǎn)生與很多因素有關(guān),但大直徑開(kāi)孔是造成除氧器產(chǎn)生裂紋的重要原因。2.2內(nèi)置式除氧器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)置式除氧器是一種新型的除氧器,它舍棄了傳統(tǒng)式除氧器的除氧頭,只保留了除氧器的水箱部分。將原傳統(tǒng)式除氧器的除氧塔內(nèi)的除氧功能轉(zhuǎn)移到除氧器的水箱中,在水箱內(nèi)將除氧、蓄水功能溶于體。其優(yōu)點(diǎn)除取消了傳統(tǒng)式立式除氧器的大直徑開(kāi)孔,減小了除氧器的局部應(yīng)力,提高了除氧器的安全運(yùn)行系數(shù)以外,還采用了新型噴嘴,提高了除氧效果。3內(nèi)置式除氧器的原理內(nèi)置式除氧器的除氧原理仍然采用熱力除氧原理。根據(jù)亨利定律和道爾頓定律,將被除氧的水加熱到其壓力對(duì)應(yīng)下的飽和溫度,將水中分離出來(lái)的氧氣、其他氣體以及部分蒸氣一起從排氣口排除。3內(nèi)置式除氧器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1采用射汽型噴嘴傳統(tǒng)式除氧器是氣、水由單獨(dú)噴嘴噴出,通過(guò)逆向流動(dòng)加熱,填料延時(shí)加熱等方法,對(duì)被除氧水進(jìn)行充分加熱,從而達(dá)到除氧的目的。而內(nèi)置式除氧器則采用了新型的復(fù)合射氣型噴嘴(見(jiàn)圖2),從示意圖中可以看出:射氣型噴嘴由殼體、射汽噴管和噴頭組成,水和氣從同一個(gè)噴嘴中的不同位置進(jìn)入,在殼體圓周壁上開(kāi)設(shè)了若干切向進(jìn)水槽,進(jìn)水從殼體外側(cè)通過(guò)切向進(jìn)水槽進(jìn)入殼體內(nèi)側(cè),并形成數(shù)股旋轉(zhuǎn)水流。射氣噴管將殼體外側(cè)進(jìn)入蒸氣的壓力能轉(zhuǎn)變成速度能,在射氣噴管出口處的蒸氣達(dá)到較高的流速,形成一股高速射氣流。這股高速射氣流一方面在殼體內(nèi)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)水流向前流動(dòng),并在噴嘴出口處

撞擊旋轉(zhuǎn)水流,增加了水流霧化動(dòng)力;另一方面這股高速射氣流在殼體內(nèi)就與旋轉(zhuǎn)水流接觸,提前了氣水熱交換時(shí)間。.b)圖2射氣型噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖在離開(kāi)噴嘴后,這股蒸氣自霧化錐體中心向四周擴(kuò)散,使霧化水滴獲得均勻加熱。由此可見(jiàn),在噴嘴中氣水進(jìn)行了初步換熱,而在噴出噴嘴后,氣、水均呈霧狀進(jìn)一步強(qiáng)化了換熱效果。多組噴嘴沿水箱軸向布置,保證了被除氧水都能夠得到先分的加熱。因此,這種射氣型噴嘴,與傳統(tǒng)除氧器的加熱方式有著明顯的區(qū)別。2設(shè)置吹掃管吹掃管布置在水面上。在吹掃管中布置了許多吹掃口,它利用加熱蒸氣吹散聚集在水而上的氧氣層,增加水面上、下的氧氣濃度差,有利于氧氣的擴(kuò)散。同時(shí)吹掃蒸氣吹破水面,減少了水的表面張力,以便于水中的氧氣向水面擴(kuò)散。同時(shí)吹掃后蒸氣向上流動(dòng),加熱淋水、填料層中的水膜和噴嘴噴出的霧化永,充分利用了余熱。3.3泡沫發(fā)生器(再沸騰管)在除氧器底部安裝了一根沸騰母管和若干沸騰支管,在沸騰母管和沸騰支管上又安裝了許多泡沫器。在泡沫器四壁有許多交錯(cuò)的噴射小孔,加熱蒸氣自噴射小孔噴出,與周圍的水混合,形成許多泡沫,強(qiáng)化氣水之間傳熱和傳質(zhì)(見(jiàn)圖3)。從圖中可以看出,泡沫發(fā)生器的原理與傳統(tǒng)式除氧器的再沸騰原理相似,作用相同,但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,新型除氧器的泡沫量大、加熱速度快,效果較好。圖3泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖4除氧器安全問(wèn)題分析與對(duì)策1軸封蒸氣帶水由于取消了除氧頭,除氧器的一二次除氧過(guò)程均在除氧器的水箱中進(jìn)行,特別是射氣型噴嘴的噴射距離較遠(yuǎn),而軸封用氣又是直接從除氧器水箱上部引出.如若射氣型噴嘴布置不當(dāng),距離軸封用汽口偏近,或者除氧器在工作中氣、水配合失常,霧化不良,極易使軸封用氣帶水(見(jiàn)圖4)。軸封帶水給汽輪機(jī)正常運(yùn)行帶來(lái)很大的安全隱患,可以采取在設(shè)計(jì)安裝時(shí),噴嘴組遠(yuǎn)離軸封供氣管口,以保證軸封供氣管口在噴嘴射程之外;也可以在除氧器內(nèi)部軸封供氣管與射氣噴嘴之間加裝有一定傾斜角度的擋水板(如圖4所示),即使噴嘴噴出工質(zhì)的速度較大,噴射距離較遠(yuǎn),或者水不能得到充分的霧化,水滴直徑偏大,也會(huì)被擋水板的擋住,不會(huì)竄入軸封供氣管中,以避免軸封供氣帶水,但加擋水板必須利用機(jī)組停役之際實(shí)施。還可以采取對(duì)軸封系統(tǒng)加裝疏水袋的方法(見(jiàn)圖5),對(duì)軸封用氣進(jìn)行不間斷疏水,以確保軸封供氣的止常。這樣對(duì)有些機(jī)組(軸封系統(tǒng)隔離門臺(tái)理,并且軸封氣源可切換),不需要停機(jī)即可進(jìn)行操作,以確保機(jī)組的安全運(yùn)行;缺點(diǎn)是疏水系統(tǒng)要長(zhǎng)期運(yùn)行,汽水損失較大。

澈振贛卜水牌T圖4除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)布宣示恩圖除黃器來(lái)-I 1圖5疏水袋內(nèi)部結(jié)祠示意圖2抽氣管道倒氣(水)由于射氣型噴嘴的獨(dú)特結(jié)構(gòu),當(dāng)負(fù)荷偏低時(shí),進(jìn)入除氧器的抽氣壓力過(guò)低,而由于高加疏水以及連排作為除氧器加熱氣源仍然進(jìn)入,就有可能造成除氧器壓力高于其抽氣壓力,導(dǎo)致冷氣、冷水沿著抽氣管道倒流,若抽氣逆之門不嚴(yán)或卡澀,氣缸就極易進(jìn)入冷氣(水),嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。因此,內(nèi)置式除氧器對(duì)其滑壓運(yùn)行的范圍有著嚴(yán)格的要求,一般在30%?100%范內(nèi)滑壓運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組滑壓運(yùn)行低為于30%額定負(fù)荷時(shí),必須及時(shí)對(duì)除氧器進(jìn)行氣源的切換,特劃是機(jī)組的滑停時(shí),對(duì)除氧器壓力和軸封壓力、溫度的監(jiān)視,顯得尤為重要。有條件的話,也可以在機(jī)組滑停到定負(fù)荷時(shí),對(duì)軸封氣源進(jìn)行切換,同時(shí)切換除氧器相對(duì)應(yīng)的氣源。4.3含氧量增大噴嘴堵塞、霧化不良以及除氧器水位偏高是內(nèi)置式除氧器含氧量增大的主要原因。噴嘴堵塞主要出現(xiàn)在機(jī)組大修后或者凝結(jié)水系統(tǒng)檢修后,由于檢修工藝粗糙,致使金屬雜質(zhì)或機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入氣水管道內(nèi),堵塞噴嘴。因此在大修后啟動(dòng)前,應(yīng)拆除噴嘴后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。凝結(jié)水系統(tǒng)檢修時(shí),要嚴(yán)格按照檢修工藝,防止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。霧化不良主要是在變工況運(yùn)行時(shí),除氧器未能及時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化,進(jìn)行噴嘴組的停、投,或者氣源未能進(jìn)行及時(shí)切換。在機(jī)組滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí),隨著機(jī)組負(fù)荷的增加,要逐組投入噴嘴,而在滑停的過(guò)程中,要根據(jù)負(fù)荷逐組停用噴嘴,以保證氣、水壓力和配比正常,確保噴嘴霧化良好。而當(dāng)除氧器水位偏高時(shí),特別是淹沒(méi)吹掃管時(shí),使得吹掃效率下降或失效,水面上氧氣濃度增大,水中氧氣逸出困難;淹沒(méi)射氣型噴嘴時(shí),氣、水霧化加熱失效,這些均導(dǎo)致水中含氧量升高。因此,內(nèi)置式除氧器在運(yùn)行中對(duì)水位的要求相當(dāng)嚴(yán)格.不僅僅是考慮到軸封帶水問(wèn)題,更重要的是考慮到吹掃管和噴嘴的正常運(yùn)行。故內(nèi)置式除氧器的水位保護(hù)應(yīng)確保完好并及時(shí)投入。4.4給水泵氣蝕由于內(nèi)置式除氧器的泡沫發(fā)生器的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化,它所產(chǎn)生的泡沫也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)意義上的再沸騰,當(dāng)給水泵運(yùn)行時(shí),如果泡沫發(fā)生器投入運(yùn)行不宜開(kāi)得過(guò)大,以防止有氣泡順著下水管進(jìn)入到給水泵進(jìn)口,致使給水泵發(fā)生氣蝕。少量的氣泡進(jìn)入可能不易及時(shí)查覺(jué),但由于目前使用的給水泵普遍是高轉(zhuǎn)速離心泵(200MW機(jī)組在5000r/min左右,300MW機(jī)組在6000r/mln左右),日積月累就會(huì)對(duì)給水泵的葉片造成沖蝕,降低給水泵的效率,縮短給水泵的使用壽命。因此,當(dāng)機(jī)組起動(dòng)時(shí),泡沫發(fā)生器最好在給水泵起動(dòng)前使用,以達(dá)到盡快提高水溫的目的。當(dāng)給水泵運(yùn)行時(shí)使用泡沫發(fā)生器,要適當(dāng)控制泡沫發(fā)生器的開(kāi)度,防止泡沫產(chǎn)生過(guò)多,并監(jiān)視給水泵的運(yùn)行情況是否正常。4.5嘯叫和振動(dòng)由于設(shè)置了吹掃管,除氧器內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)嘯叫聲,屬于正常情況。當(dāng)嘯叫聲過(guò)大時(shí),可能是吹掃管進(jìn)氣開(kāi)度偏大,應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整。當(dāng)除氧器在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量的熱交換時(shí),可能導(dǎo)致除氧器發(fā)生振動(dòng),應(yīng)盡量避免除氧器進(jìn)水溫度過(guò)低,水量過(guò)大,特別是當(dāng)使用供水泵向除氧器進(jìn)水時(shí),要適當(dāng)控制進(jìn)水速度并加強(qiáng)對(duì)除氧器運(yùn)行的監(jiān)視。5除氧器的節(jié)能分析1) 對(duì)于大型火力電站在正常運(yùn)行時(shí),對(duì)自然循環(huán)鍋爐要求的給水含氧量小于7ug/L,而對(duì)于直流鍋爐給水的品質(zhì)要求更高,這就要求除氧器的除氧效果更夠滿足鍋爐給水的要求。由于大型火力發(fā)電廠一般均采用熱力除氧,從節(jié)能的角度而言,既要減少被除氧水的加熱熱源的量,又要使除氧效果達(dá)最佳,進(jìn)一步減少排出的蒸氣量,減少工質(zhì)浪費(fèi),才能真正起到節(jié)能的作用。2) 對(duì)于傳統(tǒng)除氧器而言,由于受到傳熱效果的制約,一旦被除氧水含氧量增大,則一方面加大除氧器進(jìn)氣量,同時(shí)開(kāi)大除氧器的排氣門,來(lái)保證給水品質(zhì),無(wú)形之中將大量的蒸氣與被除去的氣體一并排出,致使大量資源浪費(fèi)。而內(nèi)置式除氧器由于傳熱效果好,除氧能力大幅提高。試驗(yàn)表明:當(dāng)凝結(jié)水(被除氧水)含氧量高達(dá)700ug/L時(shí),在未增加加熱氣量和未開(kāi)大排氣門的前提下,給水含氧量仍能保持在5ug/L以下,使機(jī)組在低負(fù)荷和凝結(jié)水含氧量異常增大的情況下,仍能保證鍋爐給水品質(zhì)的要求,從而達(dá)到節(jié)能作用。本方案己成功應(yīng)用于淮北發(fā)電廠135MW機(jī)組。本文對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員學(xué)習(xí)掌握內(nèi)置式除氧器的原理,提高運(yùn)行水平,提高機(jī)組安全性能具有實(shí)際的意義。熱力除氧器是根據(jù)氧氣在水中的溶解度跟溫度和壓力兩個(gè)因素有關(guān)的物理特性,在0.02-0.023Mpa飽和壓力條件下用蒸汽將水加熱到103-105°C和0.02-0.023Mpa的飽和狀態(tài),水中溶氧量V0.05mg/L,達(dá)到低壓蒸汽鍋爐的用水標(biāo)準(zhǔn)。因此,提高蒸汽與水的換熱效率,控制蒸汽的輸入量,控制蒸汽從排氧口的排出量,防止鍋爐給水泵發(fā)生汽蝕,是除氧器技術(shù)性能水平好壞的關(guān)鍵所在。下面就ZRJY-CY高效低位熱力除氧器做一比較說(shuō)明。低壓大氣式除氧器低于10ug/L、高壓除氧器低于5ug/L(部頒標(biāo)準(zhǔn)分別為15ug/L、7ug/L).除氧率高,用于蒸汽鍋爐的除氧器達(dá)到溶氧W0.01mg/L的電站標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)亨利定律可知,任何氣體同時(shí)存在于水面上,則氣體的溶解度與其自己的分壓力成正比,而且氣體的溶解度僅與其本身的分壓力有關(guān)。在一定壓力下,隨著水溫升高,水蒸汽的分壓力增大,而空氣和氧氣的分壓力越來(lái)越小。在100C時(shí),氧氣的分壓力降低到零,水中的溶解氧也降低到零。當(dāng)水面上壓力小于大氣壓力時(shí),氧氣的溶解度在較低水溫時(shí)也可達(dá)到零。這樣,隨著水溫的升高,減小其中氧的溶解度,就可使水中氧氣逸出。另外,水面上空間氧氣分子被排出,或轉(zhuǎn)變成其它氣體,從而氧的分壓力為零,水中氧氣就不斷地逸出。采用物理方法除氧,是利用物理的方法將水中的氧氣析出,常用的有熱力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點(diǎn),使氧的溶解度減小,水中氧不斷逸出,再將水面上產(chǎn)生的氧氣連同水蒸汽一道排除,還能除掉水中各種氣體(包括游離態(tài)CO2,N2),如用銨鈉離子交換法處理過(guò)的水,加熱后3也能除去。除氧后的水不會(huì)增加含鹽量,也不會(huì)增加其他氣體溶解量,操作控制相對(duì)容易,而且運(yùn)行穩(wěn)定,可靠,是目前應(yīng)用最多的一種除氧方法。為了保證熱力除氧器具有可靠的效果,在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)滿足足下列條件:a,增加水與蒸汽的接觸面積,水流分配要均勻。b.保證氧氣在水中的溶解壓力與水面上它的分壓力之間有壓力差。c.保證使水被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度,一般采用104C。熱力除氧技術(shù)是一種普遍采用的成熟技術(shù),但在實(shí)際應(yīng)用中還存在著一些問(wèn)題:首先經(jīng)熱力除氧以后的軟水水溫較高,容易達(dá)到鍋爐給水泵的汽化溫度,致使給水在輸送過(guò)程中容易被汽化;而且當(dāng)熱負(fù)荷變動(dòng)頻繁,管理跟不上,除氧水溫<104C時(shí),使除氧效果不好。其次,這種除氧方法要求設(shè)備高位布置,增加了基建投資,設(shè)計(jì)、安裝、操作都不方便。,為了達(dá)到給水泵中軟化水汽化的目的,這種除氧方法一般要求除氧器高位配置,在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的噪音和震動(dòng),帶來(lái)不便。第三,使得鍋爐房自耗汽量增大,減少了有效外供汽。第四,對(duì)與小型快裝鍋爐和要求低溫除氧的場(chǎng)合,熱力除氧有一定的局限性,對(duì)于純熱水鍋爐房也不能采用。對(duì)于采取熱力除氧的鍋爐,在裝新鍋爐時(shí),將大氣熱力除氣器裝在地面,而將除氧后的高溫軟化水輸送管道經(jīng)過(guò)軟水箱,使其與軟水箱中的水進(jìn)行熱交換,而后流至鍋爐給水泵,經(jīng)省煤器進(jìn)入鍋爐。這樣改進(jìn)首先可以減少鍋爐房的振動(dòng)和噪音,改善了鍋爐房的工作環(huán)境,還降低了鍋爐房的工程造價(jià)。其次,通過(guò)在軟水箱中的熱交換,軟水箱中的水溫提高了,熱

量沒(méi)有浪費(fèi),同時(shí)也相當(dāng)于除氧器進(jìn)水溫度,除氧器將進(jìn)水加熱到飽和溫度的時(shí)間也縮短了,有利于達(dá)到預(yù)期的除氧效果?!猨y03214792?筆名:jy03214792年齡:99專業(yè):00400002等級(jí):㈢上上戔性別:保密積分:150行業(yè):0001經(jīng)驗(yàn)值:445注冊(cè)時(shí)間:2006-05-05最近登陸時(shí)間:2006-10-2509:53所在地區(qū):-?[加為好友][給我留言]40噸/時(shí)除氧器及水箱?除氧煤倉(cāng)間質(zhì)量通病防治方案和施工措施20噸和10噸熱水鍋爐施工圖紙?蒸氣鍋爐(3臺(tái)10噸)圖紙?宿遷鍋爐房水膜除塵水處理化學(xué)品手冊(cè)?簡(jiǎn)介:在鍋爐給水中,溶有多種氣體,其中對(duì)熱力設(shè)備危害最大的是溶解氧。在熱力系統(tǒng)中,由于水汽溫度都較高,使得氧腐蝕的速度進(jìn)一步加快。為此,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了GB1576-96《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,要求蒸發(fā)量大于6t/h的蒸汽鍋爐和額定功率>4.2MW的熱水鍋爐,都必須裝設(shè)給水除氧裝置。除去鍋爐給水中的溶解氧,是保護(hù)熱力設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必不可少的手段。?關(guān)鍵字:氧腐蝕,除氧,分壓力,溶解氧[1][2]1除氧的根本途徑根據(jù)氣體溶解定律(亨利定律:任何氣體在水中的溶解度與此氣體在氣水界面上的分壓力和水溫有關(guān)),某氣體的分壓力越大,則溶解度越大。在一定壓力下,隨著水溫增高,水

蒸氣的分壓力增大,而空氣和氧氣的分壓力越來(lái)越小。在100°C時(shí),氧氣的分壓力降低到零,水中的溶解氧也降低到零。當(dāng)水面上壓力小于大氣壓時(shí),氧氣的溶解度在較低水溫時(shí)也可達(dá)到零。根據(jù)這個(gè)原理,從水中除氧可以從以下幾個(gè)方面著手:使水升溫,減小其中氧的溶解度,水中氧氣就可逸出。將水面上部空間氧氣分子排除掉,或者讓其轉(zhuǎn)化成其它氣體(如CO2),從而減小水面上氧氣的分壓力,水中氧氣就會(huì)不斷逸出。采用化學(xué)或電化學(xué)的方法,使水中的溶解氧在進(jìn)入鍋爐前就轉(zhuǎn)變成與金屬或其它元素的穩(wěn)定化合物,從而將其消除。2除氧方法的選擇2.1熱力除氧包括大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將水加熱至沸點(diǎn),氧的溶解度減小而逸出,再將水面上產(chǎn)生的氧氣排除,使之充滿蒸汽,如此水中的氧氣不斷逸出,從而使給水含氧量達(dá)到給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了保證熱力除氧器具有可靠的效果,在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)滿足足下列條件:增加水與蒸汽的接觸面積,水流分配要均勻。保證氧氣在水中的溶解壓力與水面上它的分壓力之間有壓力差。保證使水被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度,一般采用104C。熱力除氧技術(shù)是一種普遍采用的成熟技術(shù),但在實(shí)際應(yīng)用中還存在著一些問(wèn)題:首先,鍋爐房的熱負(fù)荷因熱用戶的變化而頻繁變動(dòng),管理和操作水平較低,除氧水溫常常達(dá)不到除氧器要求的數(shù)值,使除氧效果不好。其次,這種除氧方法要求設(shè)備高位布置,增加了基建投資、設(shè)計(jì)、安裝、操作都不方便。第三,使得鍋爐房自耗汽量增大,減少了有效外供汽。第四,對(duì)于純熱水鍋爐房不能采用。2.2真空除氧這是一種中溫除氧技術(shù),一般在30?60C溫度下進(jìn)行。相對(duì)于熱力除氧技術(shù)來(lái)說(shuō),它的加熱條件有所改善,鍋爐房自耗汽量減少,但熱力除氧的大部分缺點(diǎn)仍存在,并且真空除氧的高位布置,對(duì)運(yùn)行管理噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差,而且對(duì)噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行管理要求也很高。另外還增加

了換熱設(shè)備和循環(huán)水箱。2.3亞硫酸鈉除氧這是一種爐內(nèi)加藥除氧法。該方法投資低,操作簡(jiǎn)單。但此法加藥量不易控制,除氧效果不可靠,無(wú)法保證達(dá)標(biāo)。另外還會(huì)增加鍋爐水含鹽量,導(dǎo)致排污量增大、熱量浪費(fèi),是不經(jīng)濟(jì)的。因此該方法一般用在小型鍋爐房和一些對(duì)水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中作為輔助除氧方式。2.4鋼屑除氧雖然使用多年,但改進(jìn)和提高不大,除氧效果不可靠。一般用在對(duì)給水品質(zhì)要求不高的小型鍋爐房,或者作為熱力網(wǎng)補(bǔ)給水,以及高壓鍋爐熱力除氧后的補(bǔ)充除氧,現(xiàn)該方法已基本上不再采用。2.5電解鋁除氧這是一種近年來(lái)出現(xiàn)的除氧方法,技術(shù)上不太成熟。該方法存在著投資和運(yùn)行費(fèi)用較高,且鋁板需經(jīng)常更換,運(yùn)行操作不方便,除氧水箱需要密封等問(wèn)題,有待于進(jìn)一步完善、改進(jìn)。2.6解吸除氧法解吸除氧就是將準(zhǔn)備除氧的水與已脫氧的氣體強(qiáng)烈混合,則溶解于水中的氧氣就大量擴(kuò)散到氣體中,從而達(dá)到除氧的目的。解吸除氧有以下特點(diǎn):待除氧水不需要預(yù)熱處理,因此不增加鍋爐房自耗汽。解吸除氧設(shè)備占地少,金屬耗量小,從而減少基建投資。除氧效果好。在正常情況下,除氧后的殘余含氧量可降到0.05mg/L。解吸除氧的缺點(diǎn)是裝置調(diào)整復(fù)雜,管道系統(tǒng)及除氧水箱應(yīng)密封。早在60年代,國(guó)內(nèi)外許多鍋爐房曾廣泛地采用了此種技術(shù),但由于當(dāng)時(shí)的反應(yīng)器是設(shè)置在煙道里,不能適應(yīng)熱負(fù)荷的變化。因此,該技術(shù)的使用一度受到限制。至90年代,研制出了一種集中設(shè)置電加熱反應(yīng)器的第二代解吸除氧器,使這項(xiàng)技術(shù)又有了長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是清華大學(xué)和機(jī)電部設(shè)計(jì)研究院等單位研制的新型解吸除氧器,克服了原來(lái)的不足和缺點(diǎn),將加熱爐與反應(yīng)器分開(kāi),加熱爐加熱從解吸除氧器出來(lái)的氣體,加熱后的氣體經(jīng)反應(yīng)器時(shí)脫氧,使待脫氧水中的含氧氣體能充分解吸出來(lái),保證了運(yùn)行的可靠性和除氧效果。且體

積和耗電量都比原來(lái)設(shè)備小。采用新型解吸式系統(tǒng),省去了除氧水箱,解決了原先水箱的密封問(wèn)題。熱力除氧器分為大氣式除氧器(其工作壓力略高于大氣壓,約0.118Mpa,水溫在104°C左右,主要用于小型電站和工業(yè)鍋爐中X中壓除氧器(工作壓力約0.412Mpa,水溫在145C左右,主要用于一般的火力發(fā)電廠和中型熱電站)、高壓除氧器(工作壓力大于0.49Mpa,水溫大于158C,主要用于高參數(shù)的火力發(fā)電廠)。三、熱力除氧原理:氣體在水中的溶解度與水的溫度有關(guān)。在一定的壓力下,隨著水溫升高,氣體的溶解度相應(yīng)降

低。熱力除氧就是利用這個(gè)原理,將水加熱到沸點(diǎn),使水中的氣體溶解度為零,而達(dá)到除氧和除二氧化碳

的目的。結(jié)構(gòu):常用的大氣式熱力除氧器的結(jié)構(gòu)有兩種:(1)淋水盤式除氧器由除氧頭和貯水箱兩部分組成(見(jiàn)圖7-9)作用主要是在除氧頭中發(fā)生的。需除氧的水從除氧頭上部經(jīng)配水盤和多層多孔篩形淋水盤使水分散成多股

細(xì)流,層層下淋。加熱蒸汽從除氧頭下部經(jīng)蒸汽分配器向上流動(dòng),在淋水層內(nèi),水、汽逆向流動(dòng)將水加熱

并進(jìn)行除氧,從水中逸出的氧氣連同多余的蒸汽由排氣管排出,而經(jīng)過(guò)除氧的水流人下部貯水箱。由于給

水溫度超過(guò)100。C,因此該法不適用于有鑄鐵省煤器的蒸汽鍋爐和低溫?zé)崴疇t。(2)噴霧填料式除氧器(見(jiàn)圖7-10)噴霧填料式除氧器,其需除氧的水由上部經(jīng)噴嘴噴成霧狀,加熱蒸汽由下部經(jīng)蒸汽分配器引人,水霧經(jīng)蒸汽加熱達(dá)到初步除氧,下流至填料層形成水膜,與上升的蒸汽接觸而再次除氧,達(dá)到較為理想的除氧效果。噴霧填料式除氧器所用的填料有Q形、圓環(huán)形和蜂窩式等幾種,經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐表明,以用Q形不銹鋼制作的填料為好。這種除氧器除氧效果好,對(duì)進(jìn)水溫度和負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng),由于汽水混合快,汽水接觸面積大,不易產(chǎn)生水擊;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,檢修方便。因此,這種除氧氣器使用得越來(lái)越廣。大氣式熱力除氧器的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)1)能除掉氧和其他氣體;2)不增加給水中的含鹽量;3)除氣性能穩(wěn)定效果好;4)加熱器、疏水、排水均可送回除氧器利用,以減少汽耗;5)易操作、運(yùn)行費(fèi)較低。

(2)缺點(diǎn)1)蒸汽耗量大;2)人省煤器的給水溫度增高,鍋爐排煙熱損失增加;3)投資高;4)只適用于蒸汽鍋爐給水除氧。此主題相關(guān)圖片如下:圖辟水盤式除氧器圖辟水盤式除氧器【昧軾頭?虻水箱-3…水做表4限力表?安全水封氏一配水盤

7:8金孔配水淺您f孔徑9燕汽分配器10-排氣閥U推■冷瓣搗12.至疏水精-13給水白動(dòng)調(diào)冷器排汽鑿安金水同補(bǔ),K闕3

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