一起了解真空除氧器利用蒸汽余熱對水進(jìn)行除氧的技術(shù)
一起了解真空除氧器利用蒸汽余熱對水進(jìn)行除氧的技術(shù)。根據(jù)某些電廠實(shí)際運(yùn)行需要,設(shè)計(jì)了一種真空除氧器，該真空除氧器蒸汽走向、補(bǔ)水流向、以及填料設(shè)置合理，能地對電廠的蒸汽系統(tǒng)補(bǔ)水進(jìn)行除氧，為汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的含氧量很低的補(bǔ)充水，從而提高了機(jī)組的生產(chǎn)效率和設(shè)備的遙遙壽命。
目前某些電廠以及一些企業(yè)的自備電廠的汽輪發(fā)電機(jī)組都具有抽汽功能，以滿足工業(yè)用汽和釆暖抽汽等需要,這些抽汽有些是可回到汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)中，但遙遙大多數(shù)的用汽都是不能回到蒸汽系統(tǒng)的，為了使汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，就需要向系統(tǒng)中補(bǔ)充相應(yīng)的水，而這些水基本上都是除鹽水，含氧量很高,如果將這些水直接補(bǔ)入系統(tǒng)中，將對系統(tǒng)的設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,降低機(jī)組遙遙能和生的蒸汽參數(shù)已經(jīng)穩(wěn)定，故啟動(dòng)期間和運(yùn)行期間均可釆用主蒸汽系統(tǒng)供汽。
高、低遙遙封的供汽壓力由一遙遙減壓閥，高、低遙遙封二遙遙減壓閥來調(diào)節(jié)。一遙遙減壓閥將供汽母管的壓力保持在大約1.55MPa,高、低遙遙封二遙遙減壓閥將高、低遙遙封入口壓力維持在恒定量0.13MPa。這三種閥門并聯(lián)布置，在其中一個(gè)閥門出現(xiàn)故障時(shí),其它閥門還可以連續(xù)供密封蒸汽，提高了機(jī)組運(yùn)行的安全遙遙。每個(gè)控制閥下游的一個(gè)壓力傳感器監(jiān)測軸封供汽參數(shù)，壓力調(diào)節(jié)由主汽輪機(jī)控制和監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)現(xiàn)。在功率＞15%電負(fù)荷時(shí)，高遙遙封處于自密封狀態(tài)，溢流調(diào)節(jié)閥控制高遙遙封蒸汽流量。
軸封冷凝器和排風(fēng)機(jī)。軸封冷凝器為汽機(jī)的軸封露汽系統(tǒng)維持一個(gè)稍低于大氣壓的壓力來遙遙。接收軸封處露出的蒸汽和空氣混合物,然后進(jìn)行冷凝,回收冷凝后的蒸汽和閥桿露出的蒸汽。軸封蒸汽冷凝器設(shè)有液位開關(guān)和液位計(jì)。管道中冷凝的水流入凝汽器回水箱，管道需安裝密封閥以保持軸封蒸汽冷凝器的壓力。排風(fēng)機(jī)安裝在軸封蒸汽冷凝器的殼側(cè)，維持一個(gè)防止汽機(jī)軸封露氣腔的微真空。水蒸汽和非凝結(jié)遙遙氣體從排風(fēng)機(jī)排向大氣。遙遙壽命,所以各個(gè)電廠都要對補(bǔ)水進(jìn)行除氧，然后再將水補(bǔ)入系統(tǒng)中再。本文正是基于以上原因，根據(jù)我遙遙在運(yùn)行電廠的基本情況和運(yùn)行要求，同時(shí)結(jié)合各電廠各種除氧設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)出一種的真空除氧器。
真空除氧器技術(shù)特點(diǎn)
利用余熱，降本增效。真空除氧器主要是利用機(jī)組做完功的蒸汽余熱對補(bǔ)水加熱，使補(bǔ)水加熱到飽和溫度以上，使氧氣從蒸汽中析出并抽走，達(dá)到除氧目的。
安全閥。軸封系統(tǒng)有兩個(gè)安全閥，一個(gè)位于供汽母管上，另一個(gè)在高壓供汽管道和軸封溢流閥入口之間，用以防止在供汽壓力調(diào)節(jié)閥故障時(shí)遙遙壓。這兩個(gè)閥門是直接壓力動(dòng)作安全閥。供汽母管上的安全閥用來調(diào)節(jié)供汽母管內(nèi)蒸汽壓力，另一個(gè)安全閥用來調(diào)節(jié)高壓供汽的壓力。
API000核電汽輪機(jī)為半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，機(jī)組比普通火電機(jī)組大很多,運(yùn)行參數(shù)比常規(guī)火電機(jī)組低很多,而作為核電汽輪機(jī)，其安全遙遙要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)比火電機(jī)組高，因此其軸封系統(tǒng)也與常規(guī)火電機(jī)組有差異。常規(guī)火電機(jī)組運(yùn)行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)軸封自密封,AP1000核電機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下高遙遙封可以自密封，但其高壓汽封溢流蒸汽不能滿足低遙遙封的需要,故機(jī)組運(yùn)行時(shí)，采用主蒸汽為低遙遙封供汽。常規(guī)火電機(jī)組較小，低遙遙封兩側(cè)供汽可以共用一個(gè)調(diào)節(jié)閥;但AP1000核電機(jī)組較大，供汽管道較長，加之供汽來自于主蒸汽，為了遙遙低遙遙封供汽參數(shù),在低壓缸的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)閥。不但使給水達(dá)到了系統(tǒng)運(yùn)行要求，保護(hù)了系統(tǒng)設(shè)備，而且提高了系統(tǒng)余熱利用效率，降低了系統(tǒng)的熱排放,大大降低了企業(yè)的運(yùn)營，達(dá)到降本增效的目的。
安裝空間小而靈活。真空除氧器比較節(jié)省空間，如果是軸向排汽的機(jī)組,可將真空除氧器直接安置在凝汽器上面，如果是垂直下排的機(jī)組,可將真空除氧器掛在凝汽器側(cè)面，都非常節(jié)省空間。
真空除氧器工作原理
本真空除氧器是利用蒸汽加熱補(bǔ)水的熱力除氧方式，將水加熱到飽和溫度，使水中的溶氧從水中析出，通過抽氣系統(tǒng)將析出的氧氣抽出,從而降低水中含氧量，滿足水質(zhì)要求。水中含氧量與水溫度的關(guān)系曲線如圖1所示〔氣從圖中不難看出，當(dāng)水溫越低時(shí),水中溶解的氧就越多，電站系統(tǒng)給水時(shí)一般都是常溫，所以含氧量比較高，而隨著水溫的升高，含氧量逐漸降低，當(dāng)水溫達(dá)到100V時(shí)，水中含氧量為0。所以為了地除去水中的氧，就要盡可能地提高水的溫度。本真空除氧器即是將水流分流，合理控制進(jìn)水流場，使水充分的與蒸汽接觸，達(dá)到瞬時(shí)加熱水的目的，快速提升水的溫度，從而去除水中的氧氣。
真空除氧器具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2,在封閉的容器中，補(bǔ)水由容器上部的接管4進(jìn)入，通過若干個(gè)噴嘴2噴出，形成小于0.1mm的霧滴，蒸汽從容器下方接管6引入，通過真空除氧器中部設(shè)置的填料層5,與補(bǔ)水接觸加熱。其中除氧過程分為兩步，一步在真空除氧器的上部空間，由于水經(jīng)過噴嘴霧化，水滴顆粒變得細(xì)小，與蒸汽相遇時(shí)更容易被加熱到飽和溫度,從而析出水中的氧氣，此時(shí)80%~90%的溶解氧逸出；二步初步除氧的補(bǔ)水繼續(xù)下落，落到填料層上，在填料層形成水膜，減小了水的表面張力，1—真空除氧器外殼2—噴嘴3—柚氣口4—補(bǔ)水遙遙5——填料6—蒸汽遙遙7疏水出口8補(bǔ)水流動(dòng)方向V——蒸氣流動(dòng)方向I——氧氣流動(dòng)方向
圖2真空除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
二次加熱蒸汽自填料層下部向遙遙動(dòng)，對填料層的水膜再次加熱，除去殘留在水中的氣體。離析出來的氣體和少量蒸汽由真空除氧器上部的抽空氣口3抽出。
由于補(bǔ)水經(jīng)過加熱后迅速達(dá)到飽和溫度，就相當(dāng)于水在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下被加熱到100Y的飽和溫度，此時(shí)水中含氧量理論值為0。當(dāng)然，氧氣的析出除了將水加熱到過飽和以外,還要維持一定的時(shí)間，經(jīng)填料加熱除氧后的水,其溶解氧一般可小于0.015mg^。即使進(jìn)水水溫匯室溫時(shí))的情況下仍能維持除氧后水中的溶解氧含量符合水汽標(biāo)準(zhǔn)。因此比較適用于補(bǔ)水量較大的鍋爐的給水除氧團(tuán)。
該真空除氧器除具有良的除氧遙遙外，主要的技術(shù)優(yōu)勢是此真空除氧器的蒸汽可引自汽輪機(jī)低壓缸排汽，這樣不但回收了低壓缸排汽的尾汽,減小了凝汽器面積,降低了用于回收尾汽的，同時(shí)引用了這部分蒸汽對補(bǔ)水進(jìn)行了除氧，使機(jī)組效率大大提高。
電廠、化工廠等很多企業(yè)都有蒸汽系統(tǒng)，為了設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高設(shè)備的遙遙效率和遙遙壽命，對生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水含氧量的要求都比較高，為防止過高含氧量的循環(huán)水腐蝕設(shè)備，所以這些企業(yè)都設(shè)置了門的真空除氧器，以降低循環(huán)水的含氧量，而這些真空除氧器大多是采用蒸汽加熱循環(huán)水的熱力除氧方式，且要求蒸汽遙遙都比較高，比如一些電廠的真空除氧器所用的蒸汽就是來自初做功或未做功的高參數(shù)蒸汽，損失了電廠很多部分經(jīng)濟(jì)效益。但是,這些企業(yè)又有豐富的做過功的蒸汽,這些蒸汽還具有很高的能量，但又不符合生產(chǎn)設(shè)備自身對所需蒸汽參數(shù)的要求，只能將這部分蒸汽減溫減壓后進(jìn)行回收，或者是直接排掉,企業(yè)為處理這些“廢蒸汽”還要花費(fèi)大量資金，造成了相當(dāng)大的資源浪費(fèi)。本真空除氧器恰能解決這一問題，既能回收這部分蒸汽資源，又能為系統(tǒng)水進(jìn)行除氧，大大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著電力、工業(yè)的快速發(fā)展，需要真空除氧器設(shè)備的企業(yè)越來越多,真空除氧器的遙遙、功能、遙遙的要求越來越高，一臺(tái)除氧遙遙更不錯(cuò)、更節(jié)能的真空除氧器尤為重要。此真空除氧器在一些企業(yè)遙遙域解決了這一技術(shù)問題，隨著對除氧設(shè)備發(fā)展的進(jìn)一步研究和改進(jìn)，它將成為今后電力、工業(yè)企業(yè)遙遙或缺的一部分。