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真空除氧器滑压运行的优点和问题以及真空除氧器滑压运行防止给水泵入口汽化的措施

真空除氧器滑压运行的优点和问题以及真空除氧器滑压运行防止给水泵入口汽化的措施
 

随着汽轮机单机容量的不断增大,中间再热式机组的广泛应用,新蒸汽采用单元制供汽和机组滑参数启停与滑压运行方式日益推广,真空除氧器也随之采用了滑压运行方式。

所谓真空除氧器的滑压运行,是指真空除氧器的运行压力不是恒定的,而是随着机组负荷与抽汽压力的变化而改变。真空除氧器采取滑压运行,对提高热力系统的经济性、降低热耗、简化系统、节省投资等方面都具有一定的好处,但同时也会带来其它的一些问题,现分别叙述如下。

1真空除氧器滑压运行的优点

1.1可以避免供真空除氧器用汽的抽汽节流损失。对于定压运行的真空除氧器来说,机组在额定负荷运行时,均应使真空除氧器内保持恒定的压力。供真空除氧器的抽汽压力一般需高出真空除氧器工作压力0.2-0.3MPa,因而抽汽具有一定的节流损失,使热经济性降低。滑压运行真空除氧器由于不用维持真空除氧器压力恒定,故真空除氧器加热蒸汽管路不上设压力调节阀。真空除氧器的压力除存在抽汽管路上的压降损失外,在任何工况下其值都接近于抽汽压力,因此避免了运行中的节流损失。使系统简单,并改善了回热系统的热经济性。

1.2可以使汽轮机抽汽点得到合理分配,提高机组的热经济性。在设计汽轮机时,汽轮机回热抽汽,在考虑汽轮机结构合理的同时,应尽量使抽汽点布置合理。真空除氧器采用定压运行时,往往不能很好地把真空除氧器作为一级加热器使用,表现出为凝结水在真空除氧器内的温升比在其它加热器中的温升低得多,当真空除氧器采用滑压运行时,上述缺点就可以避免。此时真空除氧器中压力与其它加热器一样是随着负荷变化而变化的,真空除氧器起着加热和除氧两个作用。在热力循环中作为一级回热加热器使用。

1.3真空除氧器滑压运行的经济效果,随各机组的不同系统而异。据国外资料介绍,对100-150MW的中间再热机组,在额定出力时采用真空除氧器滑压运行比定压运行时可提高机组热效率0.1-0.15%;在70%额定负荷以下的低负荷运行时可提高热效率0.3%~0.5%左右。

、因此近十多年来,高参数大容量机组在采用滑压运行时,相应釆用了真空除氧器滑压运行作为提高大组机热经济性的一项措施。

2真空除氧器滑压运行带来的问题

2.1汽轮机负荷在接近额定工况下运行时,进入真空除氧器的水量、水温符合设计工况,除氧气器的定压与滑压工作效果是一样的,均能保持给水处于沸腾状态。但是,当汽轮机负荷在较大范围内变动时,真空除氧器滑压运行与定压运行比较将对除氧效果产生不同的影响。a.汽轮机负荷突然増加。汽轮机负荷增大时,真空除氧器内的工作压力将随着抽汽压力的各项高面升高,与此同时除氧塔内下降过程的水和给水箱中的水在此瞬间来不及达到相应压力下的饱和温度,此时给水中含氧量增加。这种情况一直要持续到真空除氧器内水温达到新的压力下的饱和温度,除氧效果才能恢复。b.汽轮机负荷突然下降。汽轮机减负荷时,真空除氧器内的工作压力随抽汽压力的下降而降低。由于给水箱的热容量较大,水温瞬间还来不及下降,部分水必然在发生汽化,汽化蒸汽上升对凝结水进行加热除氧,除氧水在下降过程中由于力的下降自身要发生汽化,相当于二次除氧,所以在汽轮机减负荷时,真空除氧器滑压运行的除氧效果是十分良好的。

2.2汽轮机负荷变化时,真空除氧器滑压运行对给水泵入口汽2010年一停止生产使用HCFC-22的设备2020年一停止生产HCFC222020年一停止生产使用HCFC-123的设备2030年一停止生产HCFC-123我们制冷行业也会给大气变暖带来影响。直接影响一向大气排放的气体本身含有多少热量将对大气变暖带来潜在影响。只有当气体排放到大气中,才会对大气变暖带来直接的影响。正因为这样,美国环保署对那些象汽车空调容易泄漏的制冷系统给予密切的关注。间接影响一全球电力的很大一部分,是靠燃烧煤碳进行火力发电。对于大气变暖,煤炭燃烧后向大气排放出二氧化碳或更换制冷机机种,制冷效果要差一些的话,同样的制冷量将要消耗更多的电力,意味着排放到大气的二氧化碳量要增加。从科学的角度来看,对大气变暖的影响,间接影响要比直接影响大得多。

a.汽轮机负荷增加。汽轮机负荷增加时,真空除氧器内工作蒸汽压力升高,此时给水温度低于新压力下的饱和温度,大大减小了给水泵入口发生汽化的可能性。b.汽轮机负荷减小。汽轮机负荷突然减小时,真空除氧器的工作蒸汽压力随之下降,当这个压力降低较大时,会在给水箱、给水泵进口等处发生部分水的汽化,严重时会引起给水泵不能正常工作。综上所述,当真空除氧器采用滑压运行时,除氮效果下降主要发生在机组负荷突然增大的情况下;而给水泵进口水的汽化,威胁给水泵安全运行,主要发生在机组负荷突然减少时。为了利用真空除氧器滑压运行的优点提高机组运行的经济性,采用相应措施克服和防止真空除氧器滑压运行带来的问题,对单元制大型机组的真空除氧器采用滑压运行将有广阔的前景。

3真空除氧器滑压运行防止给水泵入口汽化的措施

3.1提高真空除氧器给水箱的布置标高,增大给水泵入口静压。这一措施的优点是运行维护简单,缺点是厂房建筑投资增大。

3.2给水泵前加装前置泵增大有效汽蚀余量。此时可降低给水箱布置标高,减小厂房荷重。汽轮机甩负荷时采用备用汽源供给真空除氧器蒸汽,阻止真空除氧器压力下降,备用汽源可用新汽经减温减压或其它可以获得的蒸汽。

3.3在给水泵入口处加速水的温降。采用减小给水泵吸入管的水容量,缩短其长度(热水平长度),减小管径,这样可以加快换水速度,使给水箱较冷的水较快地换到给水泵入口,缩短了给水泵入口发生汽化的滞后时间。根据计算,滑压运行真空除氧器给水泵吸入管管径比定压运行时小,其相应的流速可达到2~3m/s,而定压运行给水泵进口流速仅有0.5~1.5m/so为加速给水泵入口注入温度较低的水,注入的冷水可采用从旁路来的主凝给水,这些都有助于在汽轮机负荷骤降时防止给水泵汽化。