除氧器的汽源设计决定于除氧器系统的运行方式。当除氧器以带基本负荷为主时,多采用定压运行方式,这时,供汽汽源管路上设有压力调节阀,要求汽源的压力略高于定压运行压力值,并设有更高一级压力的汽源作为备用。这种方式节流损失大,效率较低;而以滑压运行为主的除氧器,其供汽管路上不设调节阀,除氧器的压力随机组负荷而改变。因不发生节流,其效率较高。
我公司除氧器采用滑压运行方式,设有两路汽源:本机四段抽汽和辅汽。在四抽管路上只设防止汽轮机进水的截止阀和逆止门,不设调节阀,实现滑压运行。而辅汽供汽管路上设压力调节阀,用于除氧器定压运行时的压力调节。
二、除氧器试运行说明
1、给水系统和给水除氧器试运行前,所有的法兰接口和附件的安装应当正确、安全可靠。
注意:在进入除氧器之前,应首先通风一段时间。其次,检查除氧器的内部是否遗留有螺帽、螺栓及工具等。除氧器应彻底清洗,所有的螺栓应紧固可靠,不得松动。
2、运行时确保除氧器的活动支座可以自由移动。
3、给水除氧器上的所有装置(阀门,水位计等)应具备完整的状况,并处于正确的工位(开/关),同时与除氧器连接的管线应完整清洁,工作状况正常,并且与除氧器已经自由连接好。
4、高水位、正常水位和低水位应在水位计上清晰可见,水位计装备防护罩。
5、除氧器的喷嘴应在冲扫整个系统后进行组装。
6、除氧器在开始暖机前,应确保整个凝结水系统已经充满水,并且在喷嘴及相连的管道中没有残留的空气。系统的进水应当小心地进行,防止水击损坏喷嘴。
7、除氧排汽阀应始终打开。
8、除氧器进水至低水位(LLWL)上方
除氧器进行暖机,这一过程通过调节进汽阀来实现。允许的升温速度(小和大)见附件A。
当除氧器达到所需的温度和压力后,慢慢地开启进水阀来进一步给水。锅炉给水(BFW)可以在除氧器进水期间从除氧器抽出。当然除氧器进水流量应大于出水量(BFW)。假定在除氧器给水达到正常水位前,锅炉给水(BFW)还没有开始。
三、除氧器工作原理
亨利定律指出:当液体和气体处于同一平衡状态时,在温度一定的情况下,单位体积液体内溶解的气体量与液面上该气体分压力成正比。当水温升高时,水的蒸发量增大,水面上水蒸汽的分压力升高,气体分压力相对下降,导致水中的气体不断析出,达到新的动平衡状态,除氧器就是利用这种原理进行除氧的。
道尔顿定律指出:混合气体的全压力等于各组分气体分压力之和。对于给水而言,水面上混合气体的全压力,等于气体的分压力与蒸汽的分压力之和。可见当增加水面上混合气体中水蒸汽的量时,就可降低氧气的分压力,为除氧创造条件。
水达到饱和温度时,水面上蒸汽的分压力接近于其混合气体的总压力,而不凝结气体的分压力接近于零,这样水中溶解的气体就会不断的排出水面,直至达到此温度和压力下的平衡状态。
热力除氧过程是个传热和传质的过程,传热过程是把水加热到除氧器压力下的饱和温度,传质过程是将水中的气体分离析出。
气体的析出方式大致有两种:一种是在除氧的初始阶段,气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体的含量较多,其分压力大于水面以上气体的分压力,气体会以气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力析出,如此除去水中80%-90%的气体。另一种是气体以扩散形式从水中逸出。经过初级除氧的给水中仍含有少量气体,这部分气体的不平衡压差很小,气体离析的能力较弱,为达到深度除氧目的,可适当增加水的表面积,缩短气体析出路径,强化水中气体的析出。
为达到良好的热力除氧效果,必须满足以下条件:
****:有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度;
第二:及时排走析出的气体,防止水面的气体分压力增加,影响析出;
第三:增大水与蒸汽接触的表面积,增加水与蒸汽接触的时间,蒸汽与水采用逆向流动,以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。
在初级除氧阶段,凝结水经过高压喷嘴形成发散的锥形水膜向下进入初级除氧区,在初级除氧区水膜与上行的蒸汽充分接触,迅速将水加热到除氧器压力下的饱和温度,大部分氧气从水中析出,聚集在喷嘴附近。为防止氧气积聚过多,在每个喷嘴的周围设有排气口,以及时排出析出的氧气;经初级除氧的水在水箱下部汇集,深度除氧在水面以下进行的,利用引入水面以下的蒸汽将水加热、沸腾,实现深度除氧。除氧过程析出的气体经排气管排出,除氧后的水则在水箱内与回收的疏水等混合。这种喷雾除氧的优点在于其除氧效率几乎不受水温的影响。