無頭噴霧式除氧器與常規(guī)真空除氧器的比較

除氧器是火力發(fā)電機(jī)組回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)中的重要輔機(jī)設(shè)備,合理選型將為整個機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行
起到舉足輕重的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,真空除氧器的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。介紹了無頭噴霧式除氧器的工作
原理和特點(diǎn),并與傳統(tǒng)真空除氧器相比較在技術(shù)、生產(chǎn)成本、遙遙壽命上具備的優(yōu)勢。

1噴霧式除氧器概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,用技術(shù)創(chuàng)新降低生產(chǎn)成
本,已成為企業(yè)占遙遙市場的重要手段,除氧器作為火
力發(fā)電廠的重要輔機(jī)設(shè)備,應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)
定、維護(hù)方便、遙遙能良好的除氧設(shè)備。無頭噴霧式除
氧器已被廣泛遙遙，與常規(guī)真空除氧器進(jìn)行比較,新型無
頭噴霧式除氧器具有很多特點(diǎn)。

2無頭噴霧式除氧器的工作原理

常規(guī)真空除氧器在除氧頭中完成兩步除氧,而無頭
噴霧式除氧器在水箱中完成兩步除氧。
無頭噴霧式除氧器工作原理凝結(jié)水從盤式恒
速噴嘴噴人除氧器汽空間,水被充分霧化,達(dá)到飽和
溫度,進(jìn)行初步除氧(除氧率70%~80%),進(jìn)人水
空間后流向出水口。加熱蒸汽排管在液面下沿除氧
器筒體軸向均布,加熱蒸汽通過排管從水下噴射進(jìn)
人除氧器,加熱蒸汽與水充分混合加熱,同時對水流
進(jìn)行擾動,將水中的溶解氧及其它不凝結(jié)氣體帶出水
面,達(dá)到對凝結(jié)水進(jìn)行深度除氧的目的。水在除氧器
中的流程越長,則對水進(jìn)行深度除氧的遙遙越好。
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,流向噴嘴附近的排汽區(qū)域(噴嘴
周圍排汽區(qū)域?yàn)槲达柡退畤婌F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。

除氧器的關(guān)鍵部件噴嘴為迭式圓盤形噴嘴,該
噴嘴由一組噴水圓盤和幾個加強(qiáng)環(huán)組成。每個噴水
圓盤由上下2個不銹鋼碟形盤組成,在每個碟形盤
的內(nèi)側(cè)邊緣各有1個凸型半圓環(huán)。進(jìn)水由上部進(jìn)入
各個碟形盤內(nèi)側(cè)，在水壓作用下,具有彈遙遙的上下碟
形盤產(chǎn)生.上下位移,使碟形盤內(nèi)側(cè)的一對凸形半圓
環(huán)之間產(chǎn)生“張口”,形成一道環(huán)形截面,進(jìn)水通過環(huán)
形截面和碟形盤的外緣口噴出,形成一層水膜環(huán)。
當(dāng)進(jìn)水流量減少時,進(jìn)水壓力降低，上下碟形盤在彈
力作用下,內(nèi)側(cè)一對凸形半圓環(huán)之間的環(huán)形截面減
小，噴嘴的噴水量相應(yīng)減小。在沒有進(jìn)水時,一對凸
形半圓環(huán)全部關(guān)閉,噴嘴停止噴水。

3無頭噴霧式除氧器的技術(shù)特點(diǎn)

3.1噴霧式除氧器技術(shù)遙遙

無頭噴霧式除氧器為單容器結(jié)構(gòu),噴嘴置于水
箱上部,設(shè)計、安裝簡單,結(jié)構(gòu)緊湊。而常規(guī)真空除氧器
(噴霧填料式除氧器、噴霧淋水盤式除氧器、旋膜式
除氧器)多為雙容器結(jié)構(gòu),相對比較復(fù)雜。
除氧遙遙好,允許負(fù)荷快速變化。在負(fù)荷10%
~110%范圍內(nèi)，出水含氧量<5ug/L,正常運(yùn)行時
通常在2ug/L左右,溶解氧合格率遙遙滿足要求。
而早期的淋水盤式除氧器,對進(jìn)水溫度和負(fù)荷要求
嚴(yán)格,適應(yīng)能力較差。
選用噴嘴的除氧器,其典型的運(yùn)行范圍
見表1。(表1中溫差是指凝結(jié)水遙遙與給水出口
之間的溫度之差。)

除氧能力在20~6000t/h之間,單噴頭設(shè)計流
量為20~1200t/h,600MW機(jī)組配2個1200t/h
噴嘴即可滿足除氧要求。而旋膜型除氧器大除氧
能力為2200t/h,多噴管布置,單個噴管的出力僅為
3~5t/h。

采用整體遙遙件,維護(hù)簡單、不易結(jié)
垢、堵塞,沒有填料、襯墊,所以沒有泄露的危險。淋
水盤式除氧器的淋水盤小孔遙遙易堵塞,直接影響除
氧遙遙。
壓力范圍為0.02~2.0MPa,可用于真空除氧，
水溫低可達(dá)60C。
除氧介質(zhì)可為過熱蒸汽、飽和蒸汽、濕蒸汽、蒸
汽/水混合物、也可為單一介質(zhì)。旋膜型除氧器的除
氧介質(zhì)只能為過熱蒸汽或飽和水。
水箱加熱由標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽分配管完成,不需要額
外的水箱加熱裝置,而旋膜型除氧器在除氧頭中完
成加熱除氧。
電站機(jī)組在正常運(yùn)行時,要求除氧器進(jìn)水溫升
7~48C,在停用一遙遙低壓加熱器時,要求除氧器溫
升29~58C。目前無頭噴霧式除氧器對進(jìn)水加熱
溫升已達(dá)到60.9C,因此，該型式除氧器能滿足電
站機(jī)組在正常運(yùn)行和停用一遙遙低壓加熱器工況時，
對進(jìn)水加熱溫升的要求。

3.2噴霧式除氧器節(jié)約材料

與普通除氧器相比,沒有除氧頭,每臺除氧器可
節(jié)約遙遙鋼20%左右。隨著機(jī)組容量的增大,兩者
間的成本差距就更大。
以300MW遙遙產(chǎn)機(jī)組的噴霧淋水盤除氧器和無
頭噴霧式除氧器進(jìn)行金屬耗量比較,見表2(相同水
箱遙遙容積)。

3.3噴霧式除氧器節(jié)約費(fèi)用

對600MW機(jī)組而言，整臺設(shè)備價格低于常規(guī)
旋膜型10%~15%。
除氧器無除氧頭整體重量減輕,除氧器基礎(chǔ)載
荷減小，減少土建投資;另外,無除氧頭可使除氧器
設(shè)備自身高度下降近4~5m,相應(yīng)除氧間封頂高度
也可降低將近4~5m,減少土建投資。
除氧器無除氧頭，只需沿水箱布置一層檢修平
臺。傳統(tǒng)有頭除氧器需要分層布置2個平臺才能滿
足檢修和運(yùn)行需要。

低排汽損失在排除不凝結(jié)氣體時,攜帶排放的
蒸汽量少(約為70kg/h),降低了蒸汽損失,提高了
機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)遙遙。傳統(tǒng)噴霧淋水盤式除氧器通常要損
失蒸汽600kg/h左右。
單容器結(jié)構(gòu),保溫成本較低。

3.4噴霧式除氧器遙遙壽命長遙遙遙遙高

由于取消了除氧頭,避遙遙了除氧水箱與除氧頭
連接處產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。
傳統(tǒng)除氧器由除氧頭和給水箱兩部分組成,給
水箱與除氧頭連接處的開孔，遙遙易使該處產(chǎn)生很高
的局部應(yīng)力和變形。另外,除氧頭的集中載荷也作
用在水箱中比較薄弱的截面上,使得該截面底部120°
范圍內(nèi),特別是焊縫區(qū)遙遙易產(chǎn)生高應(yīng)力引起裂紋。
加熱蒸汽從水下送入,使除氧器整體工作溫度
降低,減少了金屬熱疲勞而引起的壽命損失。
關(guān)鍵部件噴嘴為遙遙維護(hù)產(chǎn)品，具有高度
遙遙遙遙,遙遙壽命為30年。

3.5噴霧式除氧器設(shè)計簡單維護(hù)方便

(1)系統(tǒng)設(shè)計簡單，只需沿水箱頂部布置平
臺,即可滿足檢修維護(hù)的需要。

(2)與之連接的管道和閥門高度降低，運(yùn)行操
作、檢修維護(hù)方便。

(3)運(yùn)行噪音低,滿負(fù)荷運(yùn)行時噪音水平為58
~63dB。

3.6噴霧式除氧器生產(chǎn)周期短

例如1臺600MW機(jī)組配置的YY2010無頭內(nèi)
置式噴霧型除氧器,生產(chǎn)周期約為2個月，而同容
量的有頭除氧器生產(chǎn)周期需要3~4個月。這對建
設(shè)周期相對較短的火電機(jī)組來說,具有遙遙特優(yōu)勢。

基于這些優(yōu)點(diǎn),無頭內(nèi)置式噴霧型除氧器具有
更廣闊的市場前景,特別是在大容量火力發(fā)電機(jī)組
中被廣泛采用，噴嘴技術(shù)也在不斷創(chuàng)新,更使此種除
氧器受到廣大客戶的青睞。另外,不僅常規(guī)電站采
用該類型除氧器,還被廣泛應(yīng)用于聯(lián)合循環(huán)電站及
核電機(jī)組。