從總體上講,無頭除氧器是一臺典型的圓筒形臥式容器,內(nèi)置噴頭、蒸汽分配裝置,儲存需要除氧的凝結(jié)水和排出已除氧的凝結(jié)水到鍋爐給水泵。
噴頭在工廠組裝,安裝在水箱上面的一個拱形容器內(nèi)。
凝結(jié)水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間,進行初步除氧,進入水空間后流向出水口;
加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布,加熱蒸汽通過排管從水下送入除氧器,加熱蒸汽與水混合加熱,同時對水流進行擾動,將水中的溶解氧及其它不凝結(jié)氣體從水中帶出水面,達到對凝結(jié)水進行深度除氧的目的;
水在除氧器中的流程越長,則對水進行深度除氧的效果越好。
未凝結(jié)的加熱蒸汽(此時為飽和蒸汽)攜帶不凝結(jié)氣體逸出水面流向噴嘴的排汽區(qū)域(噴嘴周圍排汽區(qū)域為未飽和水噴霧區(qū)),在此區(qū)域未凝結(jié)的加熱蒸汽凝結(jié)為水、不凝結(jié)氣體則從排氣口排出。
不凝結(jié)氣體在流向排氣口的流程中,除氧器筒體直徑越大在水容積一定的情況下,則汽空間不凝結(jié)氣體分壓力越小,這樣就能有效控制不凝結(jié)氣體在液面的擴散,避免二次溶氧的發(fā)生,因此,除氧器筒體采用大直徑為佳。
一、無頭除氧器工作過程
1、除氧器汽源:除氧器的加熱蒸汽有兩路汽源,分別為四抽和輔汽,四抽引入底部主要用于深度除氧和加熱給水;
輔汽引入本體內(nèi)經(jīng)分配管后均勻布置在汽水空間,供啟動時加熱用。加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布.
(1)初級除氧過程
在初級除氧階段,凝結(jié)水經(jīng)過高壓噴嘴形成發(fā)散的錐形水膜向下進入初級除氧區(qū),水膜在這個區(qū)域內(nèi)與上行的過熱蒸汽充分接觸,
迅速將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度,大部分氧氣從水中析出,在每個噴嘴的周圍設(shè)有四個排氣口,以及時排出析出的氧氣。
(2)深度除氧過程
經(jīng)過初步除氧的水落入水空間流向出水口;加熱蒸汽通過排管從水下送入,與水混合加熱,同時對水流進行擾動,
并將水中的溶解氧及其它不凝結(jié)氣體從水中帶出水面,達到對凝結(jié)水進行深度除氧的目的。
水在除氧器中的流程越長,則對水進行深度除氧的效果越好。
二、臥式無頭噴霧式除氧器結(jié)構(gòu)
1、總體結(jié)構(gòu):其主要部件由殼體、恒速噴嘴、加熱蒸汽管、擋板、蒸汽平衡管、排氧口、出水管及安全門、測量裝置、人孔等組成。
1、安全門 2、進水口 3、排氣口(每個噴嘴周圍四個) 4、再循環(huán)接口 5、四抽供汽接口 6、輔汽供汽接口 7、高加疏水接口 8、就地水位計 9、溢流口 10、放水口 11、出水口 12、人孔 13、壓力測點
2、蝶形噴嘴(蝶型stork噴嘴)
噴嘴的布置和作用
除氧器的兩側(cè)分別安裝有一個蝶型噴嘴,凝結(jié)水分兩路進入除氧器。噴嘴的作用在于使凝結(jié)水形成適當(dāng)?shù)乃?以獲得最佳的水滴,既增大水與蒸汽的接觸表面積,又縮短了氣體離析的路徑。
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(diào)節(jié)作用,當(dāng)機組負荷大時,噴頭內(nèi)外壓差增大,弧形圓盤開度亦增大,流量隨之增大。
當(dāng)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(wěn)定的形態(tài),以適應(yīng)機組滑壓運行。
每個加熱蒸汽管路上均設(shè)一路蒸汽平衡管,并在蒸汽平衡管上裝有逆止閥,起到平衡供汽管和除氧器壓力的作用。
在正常運行時蒸汽平衡管不起作用,當(dāng)供汽壓力突降時逆止閥打開,使除氧器的壓力跟跟隨汽源壓力一同變化,減小除氧器和供汽管的壓差,進而防止供汽管內(nèi)進水。
3、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。作用是:
(1)吹掃蒸汽吹散聚集在水面上的氧氣層,增加水面上、下的氧氣濃度差,有利于氧氣的擴散。
(2)吹掃蒸汽吹破水面,減少了水的表面張力,便于水中的氧氣向水面擴散。
(3)吹掃后蒸汽向上流動,加熱淋水、填料層中的水膜和噴嘴噴出的霧化水,充分利用了余熱。
4、再沸騰管和泡沫發(fā)生器
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發(fā)生器。
在泡沫器發(fā)生四壁有許多交錯的噴射小孔,加熱蒸氣自噴射小孔噴出,與周圍的水混合,形成許多泡沫,強化氣水之間傳熱和傳質(zhì)。
沸騰管和泡沫發(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。
除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)——再沸騰管
5、排空氣管
6、防止?jié)M水措施
除氧器水位過高可能引起除氧器超壓,當(dāng)除氧器水位失控甚至滿水時可能使汽輪機進水,造成惡性事故。
措施:除氧器內(nèi)設(shè)有除氧器溢流與放水口,并在順序控制中設(shè)有高水位限制。
當(dāng)水位上升至較高值時,先打開放水閥放掉部分給水;在除氧器水位上升至溢流水位時,水經(jīng)溢流口排掉。在水位上升至更高值之前,通過聯(lián)鎖使凝結(jié)水泵跳閘,停止上水。
7、疏水閃蒸區(qū)
高加的疏水進入除氧器后,先在閃蒸區(qū)降壓蒸發(fā),降低品質(zhì)并釋放熱量。閃蒸的作用在于除去疏水中的少量氣體,利用釋放的熱量加熱給水。
8、安全門
為防止除氧器超壓,除氧器裝有兩個安全閥,其動作壓力為1.35Mpa,單個安全閥的通流量為61.310t/h。
三、除氧器的特點
適應(yīng)能力強:除氧器的最大出力不小于鍋爐BMCR工況蒸發(fā)量105%時所需給水量,且在低壓加熱器工作不正常時,除氧器應(yīng)能適應(yīng)此時對給水溫度和流量要求,保證給水的含氧量符合要求。
防超壓:配置排汽能力足夠大的安全閥(不應(yīng)少于4只全啟式彈簧安全閥);設(shè)計壓力一般不小于汽輪機額定負荷工況時回?zé)岢槠麎毫Φ?.25倍
防汽機進水:配置完善的水位檢測裝置——磁性翻轉(zhuǎn)水位計;水位開關(guān);水位變送器,有三級保護信號,另有溢流管。高水位報警;
高高水位,自動開啟溢流閥;超高水位,3號高壓加熱器疏水排疏水?dāng)U容器,強制關(guān)閉四段抽汽電動截止閥和逆止閥。
防蒸汽倒流:進汽管和汽平衡管均設(shè)置逆止閥。
四、除氧器的運行
除氧器采用滑壓運行方式
設(shè)有兩路汽源:本機四段抽汽和輔汽。
在四抽管路上只設(shè)防止汽輪機進水的截止閥和逆止門,不設(shè)調(diào)節(jié)閥,為滑壓運行。
而輔汽供汽管路上設(shè)壓力調(diào)節(jié)閥,用于除氧器定壓運行時的壓力調(diào)節(jié)。
正常運行時,除氧器的儲水量能維持BMCR工況運行6.3分鐘
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