針對(duì)熱力除氧器改造除氧合格率不達(dá)標(biāo)原因分析 針對(duì)熱力除氧器改造除氧合格率不達(dá)標(biāo)原因分析，經(jīng)對(duì)除氧器運(yùn)行觀察分析，并通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)除氧器內(nèi)汽、水接觸面積沒(méi)有達(dá)到運(yùn)行要求，所以將除氧器汽、水流量按實(shí)際大需求量進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行改造。
本鋼發(fā)電高壓車(chē)間目前有高壓除氧器6臺(tái)和低壓熱力除氧器2臺(tái)，低壓除氧器額定出力230th,根據(jù)鍋爐蒸發(fā)量和機(jī)組運(yùn)行情況，日常運(yùn)行兩臺(tái)低壓除氧器。目前由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，除氧頭內(nèi)部銹蝕嚴(yán)重，填料有脫落現(xiàn)象，直接影響低壓除氧器除氧遙遙，低壓除氧器除氧合格率平均低于30%,熱力除氧器原理是補(bǔ)水經(jīng)起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出與加熱蒸汽進(jìn)行熱交換除氧，給水加熱到對(duì)應(yīng)除氧器工作壓力下的飽和溫度，除去溶解于給水的氧及其它氣體，主要由除氧塔頭、除氧水箱兩大件以及接管和外接件組成，其主要部件除氧器(除氧塔頭)是由外殼、汽水分離器、熱力器(起膜管)、蓄熱填料層等部件組成。
設(shè)計(jì)出力2x230th
汽側(cè)壓力0.02MPa(表)
設(shè)計(jì)出水溫度104℃
比焓439.30kJkg
水箱容積2×70m3
熱力管91根440mmxφ107×4.5(管內(nèi)壁上有8個(gè)φ5與管壁相切的孔洞)
平衡管80根440mm×φ35×3
加熱蒸汽管φ273×6
除鹽水管φ219×6
進(jìn)水參數(shù)(未考慮高加疏水)
除鹽水
夏季流量200th生水加熱器出口溫度70℃比焓293.02kJkg
冬季流量400th生水加熱器出口溫度40
C比焓.16754.LTLe
加溫蒸汽參數(shù)
0.12MPa抽汽
壓力0.12MPa,溫度104℃,比焓2681.41kJkg
(注低壓除氧器生產(chǎn)工藝將新制除鹽水進(jìn)入生水加熱器進(jìn)行加熱，之后進(jìn)入低壓除氧器加熱除氧，再進(jìn)入高壓除氧器加熱除氧。)
2理論計(jì)算
2.1除氧器加溫耗用汽量理論計(jì)算
(計(jì)算采用0.12MPa蒸汽參數(shù))
夏季
2臺(tái)除氧器耗用蒸汽量=200×(439.30293.02)(2681.41439.30)=12.249th
單臺(tái)除氧器耗用蒸汽量=12.2492=6.125th
冬季
2臺(tái)除氧器耗用蒸汽量=400×(439.30167.54)(2681.41439.3)=48.48th
單臺(tái)除氧器耗用蒸汽量=48.482=24.24th
2.2除氧器進(jìn)水通流量理論計(jì)算
除鹽水進(jìn)水管φ219×6
單臺(tái)除氧器進(jìn)水通流面積=3.1416x(0.2190.006×2)?4=0.037647m2
按水側(cè)大通流面積，水流速按2ms計(jì)算進(jìn)水大流量0.037647×2×3600=271th在生產(chǎn)中，單臺(tái)冬季大實(shí)際200th,兩臺(tái)除氧器共400th除鹽水流量。
2.3熱力管通流量理論計(jì)算
除氧頭直徑是2000mm,內(nèi)部共有91個(gè)熱力管，每個(gè)熱力管內(nèi)有8個(gè)小出水孔，與熱力管內(nèi)壁相切，孔徑是5mm。
熱力管內(nèi)節(jié)流孔單孔面積=3.1416x(0.0052)2=0.00001963
單個(gè)熱力管通流面積是=0.00001963×8=0.000157m2
單臺(tái)除氧器通流面積=0.000157×91=0.0142m2
熱力管小孔出水存在節(jié)流，將小孔節(jié)流流速設(shè)定4ms、5ms、6ms、7ms、8ms、9ms,分別計(jì)算熱力管單管小時(shí)平均流量和單臺(tái)除氧器(91個(gè)熱力管)小時(shí)平均流量，表1是計(jì)算結(jié)果。
單個(gè)熱力管流量=水流速x單個(gè)熱力管通流面積=0.000157×4×3600=2.2608th
單臺(tái)除氧器出力=單個(gè)熱力管流量×熱力管數(shù)量=2.2608×91=205.7328Vh
數(shù)據(jù)1中，當(dāng)流速為4ms時(shí)，單臺(tái)除氧器出力為205.7328Vh,符合實(shí)際生產(chǎn)。實(shí)際生產(chǎn)單臺(tái)低壓熱力除氧器冬季大流量200th。
2.4堵管計(jì)算
熱力除氧器檢修解體，將人孔蓋打開(kāi)，觀察熱力管成膜情況，發(fā)現(xiàn)成膜遙遙較差。需將現(xiàn)有熱力管進(jìn)行堵管，增加熱力管節(jié)流流速，達(dá)到增強(qiáng)熱力管成膜遙遙的目的。
若將封堵熱力管數(shù)量定為31根，剩余熱力管數(shù)量為9131=60根單臺(tái)除氧器通流面積=0.00157×60=0.0942m2改造后單臺(tái)熱力除氧器(60根)熱力管流量=水流速x熱力管通流面積(熱力管流速按6ms計(jì)算)0.0942×6×3600=203.4720th計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際生產(chǎn)。
2.5加溫蒸汽通流面積與通流量理論計(jì)算
按照冬季加溫蒸汽流量計(jì)算蒸汽流量24.24th加熱蒸汽管徑為φ273×6加溫蒸汽現(xiàn)通流面積=3.1416x(0.2730.0006×2)?14=0.05853m2計(jì)算所需蒸汽通流面積0.12MPa蒸汽比容1.531098m2kg
蒸汽推薦流速40ms(根據(jù)《熱力發(fā)電廠》飽和蒸汽流速參考表，飽和蒸汽流速30~50ms,考慮閥門(mén)節(jié)流和管道高度沿程阻力等因素，選取40ms)所需通流面積24.24×1000×1.531098360040=0.25773m2
需增大加熱蒸汽通流面積為0.257730.05853=0.19920m2計(jì)算增加管道直徑=√0.199203.1416×1000=252mm
則理論應(yīng)增加直徑為252mm的蒸汽管。
根據(jù)目前2臺(tái)除氧器運(yùn)行狀況分析，除氧器除氧頭內(nèi)熱力裙室蒸汽與除鹽水接觸面積不足和接觸方式不夠勻稱(chēng)，是低壓熱力除氧器除氧合格率的主要原因。綜合目前除氧器蒸汽管道布置情況，改造低壓除氧器除氧頭內(nèi)部蒸汽放加熱方式，并增加一路加熱蒸汽汽源，管徑為φ219。
3改造方案
3.1加熱蒸汽管道改造
目前熱力除氧器蒸汽管道位于14m平臺(tái)處，2臺(tái)低壓加熱蒸汽管道均設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，并設(shè)直徑φ273的蒸汽旁路。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥前有截止閥，截止閥前管道直徑為φ426,閥后變徑后管路直徑為φ273(見(jiàn)圖1所示)。
目前根據(jù)實(shí)際情況，將14m除氧器平臺(tái)處蒸汽母管φ426延長(zhǎng)600mm(圖1中，虛線部分為新增加管道),在延長(zhǎng)的管道處引出φ273蒸汽管道，作為另一路加熱汽源進(jìn)入除氧頭。
3.2除氧頭改造
將除氧頭沿填料層下部(水箱高點(diǎn)水平位置)切割，將除氧頭整體取下，再沿著除氧頭頂部(熱力管以上位置)切割后(如圖2),進(jìn)行堵管作業(yè)。將熱力管上下隔板全堵31根(如圖3),將封堵的熱力管均勻分布，黑遙遙圓圈代表被封堵的熱力管。
將新敷設(shè)加溫蒸汽管道φ273分為兩路，主管φ273進(jìn)入填料層加熱，支管φ219進(jìn)直接引至除氧頭內(nèi)熱力裙室下部(如圖2),與原加熱蒸汽管路形成水平直線布置。將熱力裙室處蒸汽加熱管制作成成兩段彎管，同時(shí)在彎管上加工出斜上方向45°的汽孔若干個(gè)，汽孔直徑φ50左右(如圖4)。
改造后低壓熱力除氧器運(yùn)行中，其出水溫度平均達(dá)到104℃(低壓給水溫度),壓力平均0.12MPa,低壓給水含氧量小于15μgL,除氧合格率保持遙遙,達(dá)到改造目的。