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。
除氧器主要部件有壳体、恒速喷嘴、加热蒸汽管、挡板、蒸汽平衡管、排氧口、出水管及安全门、测量装置、人孔等(见图10-2、10-3、10-4、10-5)。
1) 正常运行时,除氧器的储水量能维持BMCR工况运行5~10分钟;
2) 除氧器在正常运行情况下(滑压运行),除氧器出口含氧量≤7μg/l;
3) 当锅炉冷态启动时,除氧器能在指定的压力、流量下运行,且水温能满足锅炉启动的要求;
4) 低压加热器停用等异常工况,除氧器能满足此时的给水温度和流量要求;
5) 除氧器具有较高的效率,能将排汽损失降至低值。
除氧器的两侧分别安装有一个蝶型stork喷嘴,凝结水分两路引入这两个喷嘴。喷嘴使凝结水形成适当的水膜,以获得佳直径的水滴,达到既增大水与蒸汽的接触表面积,又缩短了气体离析路径的效果。
喷嘴抗压力突变的能力差,因此运行中应注意防止凝结水流量大幅波动。
每只喷嘴的大出力是1400t/h,此时压降为0.056MPa。