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一起了解真空除氧器利用蒸汽余热对水进行除氧的技术

一起了解真空除氧器利用蒸汽余热对水进行除氧的技术
 

     一起了解真空除氧器利用蒸汽余热对水进行除氧的技术。根据某些电厂实际运行需要,设计了一种新型真空除氧器,该真空除氧器蒸汽走向、补水流向、以及填料设置合理,能高效地对电厂的蒸汽系统补水进行除氧,为汽轮机蒸汽系统提供持续稳定的含氧量很低的补充水,从而提高了机组的生产效率和设备的使用寿命。
    目前某些电厂以及一些企业的自备电厂的汽轮发电机组都具有抽汽功能,以满足工业用汽和釆暖抽汽等需要,这些抽汽有些是可回到汽轮机蒸汽系统中,但绝大多数的用汽都是不能回到蒸汽系统的,为了使汽轮机蒸汽系统能持续稳定运行,就需要向系统中补充相应的水,而这些水基本上都是除盐水,含氧量很高,如果将这些水直接补入系统中,将对系统的设备产生腐蚀,降低机组性能和生的蒸汽参数已经稳定,故启动期间和运行期间均可釆用主蒸汽系统供汽。
    高、低压轴封的供汽压力由一级减压阀,高、低压轴封二级减压阀来调节。一级减压阀将供汽母管的压力保持在大约1.55MPa,高、低压轴封二级减压阀将高、低压轴封入口压力维持在恒定量0.13MPa。这三种阀门并联布置,在其中一个阀门出现故障时,其它阀门还可以连续供密封蒸汽,提高了机组运行的安全性。每个控制阀下游的一个压力传感器监测轴封供汽参数,压力调节由主汽轮机控制和监测系统通过实现。在功率>15%电负荷时,高压轴封处于自密封状态,溢流调节阀控制高压轴封蒸汽流量。
    轴封冷凝器和排风机。轴封冷凝器为汽机的轴封漏汽系统维持一个稍低于大气压的压力来保证。接收轴封处漏出的蒸汽和空气混合物,然后进行冷凝,回收冷凝后的蒸汽和阀杆漏出的蒸汽。轴封蒸汽冷凝器设有液位开关和液位计。管道中冷凝的水流入凝汽器回水箱,管道需安装密封阀以保持轴封蒸汽冷凝器的压力。排风机安装在轴封蒸汽冷凝器的壳侧,维持一个防止汽机轴封漏气腔的微真空。水蒸汽和非凝结性气体从排风机排向大气。使用寿命,所以各个电厂都要对补水进行除氧,然后再将水补入系统中再。本文正是基于以上原因,根据我国在运行电厂的基本情况和运行要求,同时结合各电厂各种除氧设备的优点设计出一种新型高效的真空除氧器。
真空除氧器技术特点
    利用余热,降本增效。新型高效真空除氧器主要是利用机组做完功的蒸汽余热对补水加热,使补水加热到饱和温度以上,使氧气从蒸汽中析出并抽走,达到除氧目的。
安全阀。轴封系统有两个安全阀,一个位于供汽母管上,另一个在高压供汽管道和轴封溢流阀入口之间,用以防止在供汽压力调节阀故障时超压。这两个阀门是直接压力动作安全阀。供汽母管上的安全阀用来调节供汽母管内蒸汽压力,另一个安全阀用来调节高压供汽的压力。
    API000核电汽轮机为半转速汽轮机,机组比普通火电机组大很多,运行参数比常规火电机组低很多,而作为核电汽轮机,其安全性要求远远比火电机组高,因此其轴封系统也与常规火电机组有差异。常规火电机组运行时可以实现轴封自密封,AP1000核电机组在运行状态下高压轴封可以自密封,但其高压汽封溢流蒸汽不能满足低压轴封的需要,故机组运行时,采用主蒸汽为低压轴封供汽。常规火电机组较小,低压轴封两侧供汽可以共用一个调节阀;但AP1000核电机组较大,供汽管道较长,加之供汽来自于主蒸汽,为了保证低压轴封供汽参数,在低压缸的两侧各设置一个调节阀。不但使给水达到了系统运行要求,有效保护了系统设备,而且提高了系统余热利用效率,降低了系统的热排放,大大降低了企业的运营成本,达到降本增效的目的。
    安装空间小而灵活。新型高效真空除氧器比较节省空间,如果是轴向排汽的机组,可将真空除氧器直接安置在凝汽器上面,如果是垂直下排的机组,可将真空除氧器挂在凝汽器侧面,都非常节省空间。
真空除氧器工作原理
    本真空除氧器是利用蒸汽加热补水的热力除氧方式,将水加热到饱和温度,使水中的溶氧从水中析出,通过抽气系统将析出的氧气抽出,从而降低水中含氧量,满足水质要求。水中含氧量与水温度的关系曲线如图1所示〔气从图中不难看出,当水温越低时,水中溶解的氧就越多,电站系统给水时一般都是常温,所以含氧量比较高,而随着水温的升高,含氧量逐渐降低,当水温达到100V时,水中含氧量为0。所以为了高效地除去水中的氧,就要尽可能地提高水的温度。本真空除氧器即是将水流分流,合理控制进水流场,使水充分的与蒸汽接触,达到瞬时加热水的目的,快速提升水的温度,从而去除水中的氧气。
    真空除氧器具体内部结构图如图2,在封闭的容器中,补水由容器上部的接管4进入,通过若干个喷嘴2喷出,形成小于0.1mm的雾滴,蒸汽从容器下方接管6引入,通过真空除氧器中部设置的填料层5,与补水接触加热。其中除氧过程分为两步,一步:在真空除氧器的上部空间,由于水经过喷嘴雾化,水滴颗粒变得细小,与蒸汽相遇时更容易被加热到饱和温度,从而析出水中的氧气,此时80%~90%的溶解氧逸出;二步:初步除氧的补水继续下落,落到填料层上,在填料层形成水膜,减小了水的表面张力,1—真空除氧器外壳2—喷嘴3—柚气口4—补水进口5——填料6—蒸汽进口7-疏水出口8-补水流动方向V——蒸气流动方向I——氧气流动方向
图2真空除氧器内部结构图
    二次加热蒸汽自填料层下部向上流动,对填料层的水膜再次加热,除去残留在水中的气体。离析出来的气体和少量蒸汽由真空除氧器上部的抽空气口3抽出。
    由于补水经过加热后迅速达到饱和温度,就相当于水在1个标准大气压下被加热到100Y的饱和温度,此时水中含氧量理论值为0。当然,氧气的析出除了将水加热到过饱和以外,还要维持一定的时间,经填料加热除氧后的水,其溶解氧一般可小于0.015mg^。即使进水水温较低匯室温时)的情况下仍能维持除氧后水中的溶解氧含量符合水汽标准。因此比较适用于补水量较大的锅炉的给水除氧团。
    该真空除氧器除具有良好的除氧效果外,主要的技术优势是此真空除氧器的蒸汽可引自汽轮机低压缸排汽,这样不但回收了低压缸排汽的尾汽,减小了凝汽器面积,降低了用于回收尾汽的成本,同时引用了这部分蒸汽对补水进行了除氧,使机组效率大大提高。
    电厂、化工厂等很多企业都有蒸汽系统,为了设备系统正常运行,提高设备的使用效率和使用寿命,对生产设备系统内循环水含氧量的要求都比较高,为防止过高含氧量的循环水腐蚀设备,所以这些企业都设置了门的真空除氧器,以降低循环水的含氧量,而这些真空除氧器大多是采用蒸汽加热循环水的热力除氧方式,且要求蒸汽品质都比较高,比如一些电厂的真空除氧器所用的蒸汽就是来自初做功或未做功的高参数蒸汽,损失了电厂很多部分经济效益。但是,这些企业又有丰富的做过功的蒸汽,这些蒸汽还具有很高的能量,但又不符合生产设备自身对所需蒸汽参数的要求,只能将这部分蒸汽减温减压后进行回收,或者是直接排掉,企业为处理这些“废蒸汽”还要花费大量资金,造成了相当大的资源浪费。本真空除氧器恰能解决这一问题,既能回收这部分蒸汽资源,又能为系统水进行除氧,大大地提高了企业的经济效益。
    随着电力、工业的快速发展,需要真空除氧器设备的企业越来越多,真空除氧器的效果、功能、先进性的要求越来越高,一台除氧效果更佳、更节能的真空除氧器尤为重要。此真空除氧器在一些企业领域解决了这一技术问题,随着对除氧设备发展的进一步研究和改进,它将成为今后电力、工业企业不可或缺的一部分。