浅谈无头除氧器.doc

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除浅谈内置式除氧器设备一、 内置式除氧器的工作原理基于物理除氧过程，除氧器的除氧分两步进行： 初级除氧阶段：凝结水通过喷雾装置喷入蒸汽空间，预除氧70~80%； 深度除氧阶段：在水箱中蒸汽与预除氧水充分接触完成最后除氧 初级除氧是通过专利设计的喷雾装置而得以实现的，因为喷雾装置能确保在任何工况下都能将凝结水加热到饱和温度并拥有一个较大的传质面积由于氧气在饱和状态下的溶解度几乎为0，因此氧气能从凝结水滴中向周围蒸汽进行扩散当蒸汽冷凝为饱和水时，氧气聚集在喷嘴附近，从而可以通过排出少量的蒸汽来带走聚集在顶部的氧气　　水箱中的最后除氧是通过向水箱中喷入蒸汽得以实现的根据所使用热源（蒸汽、加压热水、汽/水混合物）的条件，可以选用一种（或多种）类型的蒸汽喷射管排由于很好地考虑了水箱中的流体动力特性，一个设计合理的蒸汽喷射管排能让水和蒸汽充分接触，并让溶解氧按照亨利定律从水中扩散到蒸汽中二、结构除氧器由圆柱体筒身和两个封头组成的卧式容器采用二个鞍式支座，其中一个为滚轮式滑动支座，支座间距为9m筒体一端的上部布置在筒体的另一端，出水管上设置了不锈钢防旋及防止杂物的装置。

内件主要由置于水下的蒸汽排管装置、喷嘴雾化区设置的挡水圈及大、小挡水板等组成有二个共检修用的DN600人控装置为防止除氧器内部过压，配备了二支PN1.6;DN150的安全阀为防止水回流入蒸汽管，在蒸汽管上装备一个止回阀三、给水除氧器的贮存维护除氧器停运一段时间后，除氧器需要保养，防止材料受损保养可通过在公共管道（给水、蒸汽、排污等）中装入盲板法兰、或在每一连接管中以至少两个截止阀锁闭，以充分隔离二个月保养除氧器停运之前，其给水PH值至少要保持在7以上此外，亚硫酸钠加药量至少为每立方水300克在确认所有溢水、排污和水位表阀门正常工作之后，除氧器以高水位退出运行一旦压力充分下降，即可向除氧器泵水（最好使用使用除氧水），使整个除氧器充满定期检查水中是否具有足够的碱度二个月以上的保养除氧器退出运行，压力充分下降后，将水排尽，然后打开人孔盖整个除氧器彻底清污并除去可能的锈蚀检查安全阀、截止阀等，必要时涂上无酸油脂如果除氧器布置在干燥的锅炉房内，可移开人孔盖，以便通风使除氧器保持干燥如果不确定，或者除氧器露天布置，在储水空间要用硅胶，用量为每立方米除氧器容量0.03公斤即可在这种情况下，人孔盖必须盖上并紧固。

注：如果用硅胶或其它化学产品保养，进入除氧器前要先通风一段时间采用干式保养较好但没有哪种方法可以提供完全保护的所以，有必要时常检查除氧器是否保持干燥和无锈蚀形成二、内置式除氧器的突出特点1、设备整机价格低于常规有头除氧器（300MW及以上机组）；2、节省土建费用：除氧间高度降低了3—4米；3、排汽损失低：300MW约70kg/h,600MW约140kg/h,每台机组每年可节省运行费用几十万元；4、负荷变化范围在10%—110%之间时，均能保证出水含氧量小于5ppb；5、单容器结构，系统设计简单优化，避免应力裂纹，抗震性能优越；重量较轻，低振动；6、Stork喷嘴，无转动部件，免维护，性能高度可靠；7、直径及接口设计灵活，便于运输和安装布置三、内置式除氧器与常规有头式除氧器1、与常规有头式除氧器基本结构和基本数据的比较序号比较类别内置式除氧器常规有头式除氧器1除氧形式喷雾型喷雾淋水盘或其他型式2除氧原理在水箱中完成两步除氧：（1）初级除氧阶段：凝结水通过Stork公司的原装喷嘴进行充分雾化，进行初步除氧；（2）深度除氧阶段：蒸汽从液面下的蒸汽分配管喷出，完成最终除氧在除氧头中完成两步除氧：（1）初级除氧阶段：通过喷嘴雾化，去除大部分氧气。

2）深度除氧阶段：凝结水一层层交错向下流动，蒸汽从下部进入淋水箱3结构单容器结构，除氧喷嘴内置于水箱内双容器机构除氧头+水箱4材料喷嘴及鼓泡管采用不锈钢材料，壳体采用碳钢除氧头采用不锈钢复合板，水箱采用碳钢5净重量（有效容积假定300MW为150m3；600MW为235 m3）总重量：300MW机组单台约80吨；600MW机组单台约120吨水箱+除氧头，总重量：300MW机组单台约90吨；600MW机组单台约140吨6喷嘴型式及容量（1）盘式恒速喷雾喷嘴—Stork公司原装进口；（2）300MW机组配一个1200t/h喷嘴；600MW机组配两个1200t/h喷嘴（1）弹簧喷嘴；（2）配多个小流量喷嘴，单喷嘴最大流量25吨/小时7最大容量可高达6000吨/小时（1300MW机组）2400吨/小时（600MW机组）8寿命比较由于没有了除氧头，从而避免了水箱上部大的集中载荷，筒体应力大大减小，降低了产生应力裂纹的可能性，从而保证除氧器设备使用寿命达到并超过30年由于有除氧头，水箱上部有比较大的集中载荷，筒体应力大大增加，在运行中将大量产生应力裂纹，从而降低除氧器设备使用寿命2、与常规有头式除氧器机组安装布置的比较序号比较类别内置式除氧器常规有头式除氧器1检修维护平台只需沿水箱布置一个平台至少需要两个平台2管路系统最少的管路系统除氧头和水箱之间，需要接平衡管，管路较长。

3保温材料需用较少相对较多4安装简单容易相对较复杂5是否需要排汽凝汽器由于除氧时被带走的蒸汽量很小，不需要排汽凝汽器由于除氧时被带走的蒸汽量很大，需要安装排汽凝汽器进行再回收利用或防止冬天结冰6总高度300MW机组约4—5米；600MW机组约5—6米总高度降低了3—4米）300MW机组约7—8米；600MW机组约8—9米7抗震性能由于单容器结构，因此显然具有极佳的抗震能力由于除氧头焊接在水箱的上部，总体高度较高，并且在除氧头和水箱之间存在应力，因此抗震效果相对较差8基础荷载由于重量较轻，对基础的荷载较小，300MW机组两支座，600MW机组三支座相对较重，基础荷载较大9外形尺寸（有效容积假定300MW为150m3；600MW为235 m3）300MW机组：—约￠3.8/4.0×20/21米600MW机组：—约￠3.8×29米—或其他直径及对应长度除氧器直径完全根据用户要求和具体的运输条件灵活设计300MW机组：—除氧头：￠2.5×8.6米—水箱：￠3.5×19.4米600MW机组：—除氧头：￠2.5×15米—水箱：￠3.86×26米10有效容积百分比有效容积占总容积的70—72%由于将除氧头和水箱合二为一，因此总体积大于常规形式除氧器的水箱，但远远小于常规形式除氧器的除氧头和水箱的总体积之和）。

有效容积占总容积的75—80%11系统复杂性系统设计简单，符合最小最优化原则，已成为国内和国际市场受欢迎的主流产品系统相对复杂3、与常规有头式除氧器机组运行及性能比较序号比较类别内置式除氧器常规有头式除氧器1运行压力范围1、0.02—2MPa；2、适合于真空、大气、过压运行；定滑压运行0.049—0.83MPa或0.147—1.202MPa2除氧介质可选择：（1）过热蒸汽；（2）饱和蒸汽；（3）湿蒸汽（90%）；（4）蒸汽/水混合物（1%蒸汽）；（5）热水可使用单一介质，也可混合使用，取决于用户选择主要使用汽机低压抽汽3被除氧水种类及除氧器进口温度要求（1）凝结水/给水；（2）补充水/化学除盐水能够将较低温度的给水加热到除氧器饱和温度1）凝结水/给水；（2）补充水/化学除盐水在将低温给水加热到除氧器饱和温度时会遇到一些困难4负荷变化范围在10%—110%范围内，均保证出水含氧值小于5ppb即最低负荷可达10%）在35%—105%范围内出水含氧值≤7ppb5排汽损失（排除氧气时的蒸汽损失）300MW平均70千克/小时；600MW平均140千克/小时300MW平均1000千克/小时；600MW平均2000千克/小时。

6水箱加热水箱加热由标准的蒸汽分配管完成，即在除氧过程中保持水箱加热，不需额外的水箱加热装置需额外的水箱加热装置7正常运行时的噪音不超过63.5 dB（A）符合国内工业标准85dB（A）8机组运行时的振动当除氧器入口蒸汽在15m/s—80m/s时，除氧器几乎没有振动或振动很小低振动是内置式内置式除氧器显著的优点）有些设计，振动较大9出水含氧量性能保证值≤5ppb，正常运行时2ppb左右国电石嘴山电厂2×300MW机组，正常运行时≤2ppb；内蒙准格尔电厂2×300MW机组，正常运行时只有1.5ppb）5ppb~7ppb10压力差在蒸汽区域没有压力差在高负荷情况下，水箱和除氧头存在压力差11压力升高的影响随着压力升高，水仍能保持饱和状态随着压力升高，水可能出现过冷状态12启动再循环不需要启动再循环泵需要启动再循环泵4、与常规有头式除氧器机组可靠性比较序号比较类别内置式除氧器常规有头式除氧器1关键部件—喷嘴的可靠性除氧器喷嘴是Stork公司的专利设计，无转动部件，免维护，并具有自身过滤功能，以防堵塞，高度可靠除氧头内部存在转动部件，使机组故障率提高2应力集中由于单容器结构取消了除氧头，避免了水箱与除氧头处的应力裂纹。

除氧头和水箱之间采用焊接连接，因此不可避免的存在着应力裂纹3热疲劳寿命加热蒸汽从水下送入，使除氧器整体工作温度水平降低，金属热疲劳寿命大大提高加热蒸汽直接与筒体接触，除氧器整体工作温度高，金属热疲劳寿命较短4低负荷/或过负荷运行10%—110%的运行范围，保证机组在恶劣工况下可靠运行在低于30%负荷的恶劣工况下，难以保证出口含氧量5使用寿命大于30年不超过20年5、与常规有头式除氧器节省投资和运行成本的比较序号比较类别内置式除氧器常规有头式除氧器1整机价格对300MW或600MW机组，整机价格低于常规有头式除氧器市场平均价格的5%—10%2土建投资除氧间土建高度降低了3—4米，土建费用可相应节省几十万至上百万元由于除氧头的存在，土建高度较高，土建费用较多3运行费用排汽损失300MW平均70千克/小时；600MW平均140千克/小时300MW平均1000千克/小时；600MW平均2000千克/小时每年每台机组蒸汽损失（假设蒸汽费用为：每公斤0.08元）300MW：70千克/小时×24小时×360天×0.08元=RMB48,384元600MW：=RMB96,768元（假设蒸汽费用为：每公斤0.08元）300MW：1000千克/小时×24小时×360天×0.08元=RMB691,200元600MW：=RMB1,382,400元每年每台机组节省费用300MW：RMB691,200元—RMB48,384元节省运行费用：RMB642,816元600MW：RM。