第二章2给水除氧设备

1、第二节第二节 给水除氧设备给水除氧设备 一、发电厂的汽水损失和补充一、发电厂的汽水损失和补充1 1、汽水损失：发电厂中存在的蒸汽和凝结水的损失。、汽水损失：发电厂中存在的蒸汽和凝结水的损失。根据损失的不同部位分内部损失和外部损失。根据损失的不同部位分内部损失和外部损失。2 2、内部损失：主辅机的自用蒸汽消耗；设备管道连接、内部损失：主辅机的自用蒸汽消耗；设备管道连接不严密造成的泄漏；设备在检修和停运时的放水放汽；不严密造成的泄漏；设备在检修和停运时的放水放汽；经常性和暂时性的汽水损失；热力设备启动时的用汽或经常性和暂时性的汽水损失；热力设备启动时的用汽或排汽。排汽。 内部损失的大小标志着电厂热

2、力设备质量的好坏，运内部损失的大小标志着电厂热力设备质量的好坏，运行检修技术水平的完善程度。行检修技术水平的完善程度。 发电厂发生汽水损失不仅损失了工质，同时伴随着热发电厂发生汽水损失不仅损失了工质，同时伴随着热量损失，导致燃料消耗量增加，发电厂的经济性下降。量损失，导致燃料消耗量增加，发电厂的经济性下降。 3 3、减少汽水损失的措施、减少汽水损失的措施 提高检修质量，加强堵漏；尽量采用焊接；采用完提高检修质量，加强堵漏；尽量采用焊接；采用完善的疏放水系统；减少主辅机的启停次数；降低排污量，善的疏放水系统；减少主辅机的启停次数；降低排污量，选用合理的排污利用系统等。选用合理的排污利用系统等。4

3、 4、补充水、补充水 为补充发电厂的工质损失加入热力系统的水。为补充发电厂的工质损失加入热力系统的水。 （1 1）补充水的处理：化学处理）补充水的处理：化学处理 （2 2）补充水的地点：凝汽器。）补充水的地点：凝汽器。二、水中气体的来源及危害二、水中气体的来源及危害 1 1、给水中气体的来源、给水中气体的来源 真空设备不严密造成的泄漏；补充水中含有气体。真空设备不严密造成的泄漏；补充水中含有气体。 2 2、水中气体的危害、水中气体的危害 腐蚀热力设备及管道、降低其工作可靠性与使用寿命；腐蚀热力设备及管道、降低其工作可靠性与使用寿命； 增大传热热阻，阻碍传热，降低热力设备的热经济性。增大传热热阻

4、，阻碍传热，降低热力设备的热经济性。三、除氧器的任务：三、除氧器的任务： 及时除去锅炉给水中溶解的氧气和其它气体；防及时除去锅炉给水中溶解的氧气和其它气体；防止对热力设备的腐蚀和影响传热；同时加热了锅炉的止对热力设备的腐蚀和影响传热；同时加热了锅炉的给水。给水。 除氧的方法：化学除氧法、热力除氧法。除氧的方法：化学除氧法、热力除氧法。 水中氧量的标准：工作压力为水中氧量的标准：工作压力为5.785.78MPaMPa以下锅炉，以下锅炉，给水溶氧量应给水溶氧量应 15 15ugug/L/L ；工作压力为；工作压力为5.885.88MPaMPa以上锅以上锅炉，给水溶氧量应炉，给水溶氧量应70.343

5、MPa 0.6 、1.2高压除氧器优点：高压除氧器优点： a: a:节省投资；节省投资； b: b:提高锅炉运行的安全可靠性；提高锅炉运行的安全可靠性； c: c:除氧效果好；除氧效果好； d: d:防止除氧器内发生防止除氧器内发生“自生沸腾自生沸腾”现象。现象。 自生沸腾：过多的热疏水等进入除自生沸腾：过多的热疏水等进入除氧器，其汽氧器，其汽化蒸汽已能满足除氧器的用汽需要，从而使除氧水不化蒸汽已能满足除氧器的用汽需要，从而使除氧水不需要回热抽汽就能自己沸腾的现象。需要回热抽汽就能自己沸腾的现象。 发生此现象对除氧效果和汽水损失都不利。发生此现象对除氧效果和汽水损失都不利。七、七、 除氧器的运

6、行：除氧器的运行：1、定压运行：除氧器在运行中压力始终保持恒定。、定压运行：除氧器在运行中压力始终保持恒定。 连接：压力调整器；切换阀。连接：压力调整器；切换阀。(经济性下降并有误操经济性下降并有误操作的可能）作的可能）2、滑压运行：除氧器的工作压力随机组负荷和抽汽、滑压运行：除氧器的工作压力随机组负荷和抽汽口的压力而改变。口的压力而改变。优点：优点：避免了蒸汽的节流损失；使回热抽汽点得到合避免了蒸汽的节流损失；使回热抽汽点得到合理的布置，机组经济性得到进一步提高。理的布置，机组经济性得到进一步提高。滑压运行带来的问题：滑压运行带来的问题： 给水温度的变化总是滞后于压力的变化，当机给水温度的变

7、化总是滞后于压力的变化，当机组负荷增大时，除氧效果恶化；当机组负荷减小时，组负荷增大时，除氧效果恶化；当机组负荷减小时，对给水泵易发生汽蚀。对给水泵易发生汽蚀。 除氧器滑压运行时，给水泵最危险的工况是汽除氧器滑压运行时，给水泵最危险的工况是汽轮机从满负荷下全甩负荷时对应的工况。轮机从满负荷下全甩负荷时对应的工况。说明：滑压运行的除氧器在启动初期、机组甩负荷和低负荷说明：滑压运行的除氧器在启动初期、机组甩负荷和低负荷工况下使用辅助蒸汽加热，仍然维持低压定压运行状态。此工况下使用辅助蒸汽加热，仍然维持低压定压运行状态。此时通过辅助蒸汽管道上的压力调节装置实现。时通过辅助蒸汽管道上的压力调节装置实现

8、。 滑压范围滑压范围0.25 1.20.25 1.2MPa(aMPa(a) )。滑压运行时防止给水泵汽蚀的措施：滑压运行时防止给水泵汽蚀的措施：a: a: 提高除氧器的安装高度。提高除氧器的安装高度。b: b: 采用低转速的前置泵。采用低转速的前置泵。 c:c:设置备用汽源，在负荷骤降时供给除氧器用汽。设置备用汽源，在负荷骤降时供给除氧器用汽。d:d:减少除氧器至给水泵进口间的弯头及附件，选用较减少除氧器至给水泵进口间的弯头及附件，选用较大口径的管子，使流速压力损失低一些。大口径的管子，使流速压力损失低一些。e: e: 在给水泵入口处加速水的温降：加快换水速度，使在给水泵入口处加速水的温降：加

9、快换水速度，使给水箱内的冷水较快的换到给水泵的入口；开启给水给水箱内的冷水较快的换到给水泵的入口；开启给水再循环增加给水再循环增加给水. .八、运行维护及监视八、运行维护及监视1 1、溶氧量、溶氧量 负荷增加、进水温度太低、进水量过大、喷管雾负荷增加、进水温度太低、进水量过大、喷管雾化效果不好都会引起除氧效果恶化。为防止加热不足，化效果不好都会引起除氧效果恶化。为防止加热不足，设再沸腾管。设再沸腾管。 排气阀开度不够，喷雾填料式除氧器的一、二次排气阀开度不够，喷雾填料式除氧器的一、二次蒸汽分配比例不合理也会引起溶氧不合格。蒸汽分配比例不合理也会引起溶氧不合格。2 2、压力和温度、压力和温度 要

10、求除氧器的压力与温度相对应，与机组运行工要求除氧器的压力与温度相对应，与机组运行工况相对应，确保除氧器在运行中的安全可靠性。况相对应，确保除氧器在运行中的安全可靠性。3 3、给水箱水位、给水箱水位 严密监视除氧器水位并控制其在正常值。严密监视除氧器水位并控制其在正常值。 除氧器的正常水位在水箱中心线处，允许上下偏离除氧器的正常水位在水箱中心线处，允许上下偏离值约各为值约各为5050mmmm。 除氧器高水位保护分为三档：除氧器高水位保护分为三档：1）高水位，报警）高水位，报警2）高高水位，打开紧急放水门，危急放水）高高水位，打开紧急放水门，危急放水3 ）危急高水位，强行关闭抽汽止回阀和电动阀。）

11、危急高水位，强行关闭抽汽止回阀和电动阀。 低水位保护分为两档：低水位保护分为两档：1 ）低水位，报警）低水位，报警2 ）危急低水位，停给水泵等保护装置）危急低水位，停给水泵等保护装置九、除氧器的调节保护系统九、除氧器的调节保护系统：除氧器配有完备的安全保护系统、自动压力调节系统、除氧器配有完备的安全保护系统、自动压力调节系统、自动水位调节系统、氧量监测系统及显示装置。自动水位调节系统、氧量监测系统及显示装置。1、安全保护系统、安全保护系统配有进口的弹簧全启式安全阀；压力表两支，温度计配有进口的弹簧全启式安全阀；压力表两支，温度计两支，磁浮式液位计两套。两支，磁浮式液位计两套。2、水位调节和压力

12、调节系统、水位调节和压力调节系统平衡容器三套用于提取除氧器高、低水位信号，经压平衡容器三套用于提取除氧器高、低水位信号，经压差变送器变成电信号送到水位自动调节装置，进行调差变送器变成电信号送到水位自动调节装置，进行调节。节。22个喷嘴设有个喷嘴设有22个排气支管，为控制排气量，支管上个排气支管，为控制排气量，支管上装有节流孔板。装有节流孔板。 自动压力调节装置用于机组在启动和低负荷运行时，自动压力调节装置用于机组在启动和低负荷运行时，自动调节加热蒸汽流量，使除氧设备内压力维持在要求自动调节加热蒸汽流量，使除氧设备内压力维持在要求的范围内。的范围内。 水位自动调节装置用于自动控制、调节水流量，使

13、水位自动调节装置用于自动控制、调节水流量，使除氧器水位能保持在正常水位上。除氧器水位能保持在正常水位上。3、除氧设备运行的安全措施、除氧设备运行的安全措施1）抽汽和辅汽能互相自动切换）抽汽和辅汽能互相自动切换2）甩负荷时，除氧备用汽源能立即同时通入）甩负荷时，除氧备用汽源能立即同时通入3）压力超）压力超1.1倍安全阀开启压力时，应由压力开关连锁倍安全阀开启压力时，应由压力开关连锁关闭进汽阀关闭进汽阀4）如有门杆漏汽到除氧器，应设有除氧器断水时的连）如有门杆漏汽到除氧器，应设有除氧器断水时的连锁关闭。锁关闭。十、除氧器启动十、除氧器启动启动前除氧器水位连锁保护、启动前除氧器水位连锁保护、 除氧器

14、压力连锁保护除氧器压力连锁保护试验合格。试验合格。1 1、进水、进水: :用疏水泵或补充水泵向除氧器上水，机组凝用疏水泵或补充水泵向除氧器上水，机组凝结水质经化验合格后，投入除氧器水位自动调整，至结水质经化验合格后，投入除氧器水位自动调整，至除氧器正常水位后停止疏水泵。除氧器正常水位后停止疏水泵。2 2、 除氧器加热除氧器加热: :渐开除氧器的再沸腾门，检查给水渐开除氧器的再沸腾门，检查给水箱水温逐渐升高。箱水温逐渐升高。 根据给水箱水温可逐渐进行开启给水泵进口门进根据给水箱水温可逐渐进行开启给水泵进口门进行充水、关再沸腾门，注意除氧器压力正常。行充水、关再沸腾门，注意除氧器压力正常。 开启辅

15、助蒸汽的进汽电动门，缓慢开启进汽调整开启辅助蒸汽的进汽电动门，缓慢开启进汽调整门逐渐提升除氧器压力门逐渐提升除氧器压力，除氧器定压运行。除氧器定压运行。根据给水箱水温关小向空排气门，并保持微量冒汽；根据给水箱水温关小向空排气门，并保持微量冒汽； 3 3、根据需要校验安全门，合格后，方可将除氧器投、根据需要校验安全门，合格后，方可将除氧器投入运行。入运行。4 4、 向锅炉上水时，应使除氧器内压力维持在规定压向锅炉上水时，应使除氧器内压力维持在规定压力下，并调整除氧器排气门，维持除氧器的给水含氧力下，并调整除氧器排气门，维持除氧器的给水含氧量合格。量合格。5 5、 当由低压加热器来的凝结水合格后，

16、开启主凝结当由低压加热器来的凝结水合格后，开启主凝结水调整门，向除氧器供水。关闭除氧器补水门。调整水调整门，向除氧器供水。关闭除氧器补水门。调整除氧器水位正常，投除氧器水位保护。除氧器水位正常，投除氧器水位保护。6 6、根据抽汽压力数值，开启抽汽管上至除氧器供汽、根据抽汽压力数值，开启抽汽管上至除氧器供汽门，逐渐关闭外来汽源使之处于热备用。此时除氧器门，逐渐关闭外来汽源使之处于热备用。此时除氧器进入滑压运行。进入滑压运行。7 7、 根据锅炉要求，开启锅炉连排到除氧器汽门。根据锅炉要求，开启锅炉连排到除氧器汽门。8 8、根据高加压力且疏水水质合格后，送入除氧器。、根据高加压力且疏水水质合格后，送

17、入除氧器。无头除氧器特点（一）结构特点：1、设置吹扫管 吹扫管布置在水面上。在吹扫管中布置了许多吹扫口，它利用加热蒸气吹散聚集在水而上的氧气层，增加水面上、下的氧气浓度差，有利于氧气的扩散；吹扫蒸气吹破水面，减少了水的表面张力，以便于水中的氧气向水面扩散；同时吹扫后蒸气向上流动，加热淋水、喷嘴喷出的雾化水，充分利用了余热。2、泡沫发生器（再沸腾管） 在除氧器底部安装了一根沸腾母管和若干沸腾支管，在沸腾母管和沸腾支管上又安装了许多泡沫器。在泡沫器四壁有许多交错的喷射小孔，加热蒸气自喷射小孔喷出，与周围的水混合，形成许多泡沫，强化气水之间传热和传质。 泡沫发生器的原理与传统式除氧器的再沸腾原理相似

18、，作用相同，但由于内部结构不同，新型除氧器的泡沫量大、加热速度快，效果较好。（二）性能特点：1、设备整机价格低于常规有头除氧器510 （300MW及以上机组）。2、 除氧间高度降低了34m，土建费用可相应节省几十万至上百万元；3、排汽损失低，每台机组每年可节省运行费用几十万元。 300MW机组排汽损失平均为80kg/h，按蒸汽损失0.08元/kg计算，造成的费用55296元。（300400kg/h ） 4、负荷变化范围在10110%之间时，均能保证出水含氧量小于5.010-6。5、单容器结构，系统设计简单、优化，避免应力裂纹，抗震性能优越。6、质量较轻，低振动。7、采用Stork公司原装喷嘴，

19、无转动部件，免维护，性能高度可靠。8、直径及接口设计灵活，便于运输和安装布置。（三）无头除氧器设备运行及性能：1、运行压力：定滑、运行。2、可选择过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽（90）、蒸汽/水混合物、热水单一除氧介质，也可混合使用，取决于用户。3、被除氧水种类有凝结水/给水、补充水/化学除盐水，能够将较低温度的给水加热到除氧器饱和温度。4、负荷变化范围在10110%，均保证出水含氧量小于510-6（即最低负荷可达10%）。5、水箱加热由标准的蒸汽分配管完成，即在除氧过程中保持水箱加热，不需额外的水箱加热装置。6、正常运行时的噪音不超过63.5dB。7、当除氧器入口蒸汽在1580m/s时，运行的除

20、氧器几乎没有振动或振动很小（低振动是内置式无头除氧器的显著优点）。8、出水含氧量性能保证值不高于510-6，正常运行时210-6左右（国电石嘴山电厂2300MW机组，正常运行时不高于210-6；内蒙准格尔电厂2300MW机组，正常运行时只有1.510-6）。9、在蒸汽区域没有压力差。10、随着压力升高，水仍能保持饱和状态。11、不需要启动再循环泵。（四）机组可靠性：1、喷嘴的可靠性：无头除氧器喷嘴是Stork公司的专利设计，无转动部件，免维护，具有自身过滤功能以防堵塞，高度可靠；2、应力集中：无头除氧器由于采用单容器结构取消了除氧头，避免了水箱与除氧头处的应力裂纹；3、热疲劳寿命：无头除氧器的

21、加热蒸汽从水下送入，使除氧器整体工作温度水平降低，金属热疲劳寿命大大提高；4、低负荷/过负荷运行：无头除氧器保证机组在10110%的运行工况下可靠运行；（保证出口水含氧量）5、使用寿命：无头除氧器大于30年（有头除氧器不超过20年）。 无头除氧器带来的问题无头除氧器带来的问题1 1、轴封蒸汽带水、轴封蒸汽带水 原因：由于取消了除氧头，除氧器的一二次除氧过程均在除原因：由于取消了除氧头，除氧器的一二次除氧过程均在除氧器的水箱中进行，特别是射气型喷嘴的喷射距离较远，而轴氧器的水箱中进行，特别是射气型喷嘴的喷射距离较远，而轴封用汽又是直接从除氧器水箱上部引出如若射气型喷嘴布置封用汽又是直接从除氧器水

22、箱上部引出如若射气型喷嘴布置不当，距离轴封用汽口偏近，或者除氧器在工作中气、水配合不当，距离轴封用汽口偏近，或者除氧器在工作中气、水配合失常，雾化不良，极易使轴封用气带水。失常，雾化不良，极易使轴封用气带水。 措施措施1 1）在设计安装时，喷嘴组远离轴封供气管口，以保）在设计安装时，喷嘴组远离轴封供气管口，以保证轴封供气管口在喷嘴射程之外；证轴封供气管口在喷嘴射程之外；（2 2）在除氧器内部轴封供气管与射气喷嘴之间加装有一定倾）在除氧器内部轴封供气管与射气喷嘴之间加装有一定倾斜角度的挡水板，但加挡水板必须利用机组停役之际实施。斜角度的挡水板，但加挡水板必须利用机组停役之际实施。（3 3）对轴封

23、系统加装疏水袋的方法，对轴封用气进行不间断）对轴封系统加装疏水袋的方法，对轴封用气进行不间断疏水，以确保轴封供气的止常。这样对有些机组（轴封系统隔疏水，以确保轴封供气的止常。这样对有些机组（轴封系统隔离门台理，并且轴封气源可切换），不需要停机即可进行操作离门台理，并且轴封气源可切换），不需要停机即可进行操作，以确保机组的安全运行；缺点是疏水系统要长期运行，汽水，以确保机组的安全运行；缺点是疏水系统要长期运行，汽水损失较大。损失较大。 2 2、抽气管道倒气（水）、抽气管道倒气（水） 由于射气型喷嘴的独特结构，当负荷偏低时，进入除氧器由于射气型喷嘴的独特结构，当负荷偏低时，进入除氧器的抽气压力过低

24、，而由于高加疏水以及连排作为除氧器加热气的抽气压力过低，而由于高加疏水以及连排作为除氧器加热气源仍然进入，就有可能造成除氧器压力高于其抽气压力，导致源仍然进入，就有可能造成除氧器压力高于其抽气压力，导致冷气、冷水沿着抽气管道倒流，若抽气逆之门不严或卡涩，气冷气、冷水沿着抽气管道倒流，若抽气逆之门不严或卡涩，气缸就极易进入冷气（水），严重威胁机组的安全运行。缸就极易进入冷气（水），严重威胁机组的安全运行。3 3、含氧量增大、含氧量增大 喷嘴堵塞、雾化不良以及除氧器水位偏高是内置式除氧器喷嘴堵塞、雾化不良以及除氧器水位偏高是内置式除氧器含氧量增大的主要原因。含氧量增大的主要原因。 喷嘴堵塞主要出现

25、在机组大修后或者凝结水系统检修后，由喷嘴堵塞主要出现在机组大修后或者凝结水系统检修后，由于检修工艺粗糙，致使金属杂质或机械杂质进入气水管道内，堵于检修工艺粗糙，致使金属杂质或机械杂质进入气水管道内，堵塞喷嘴。因此在大修后启动前，应拆除喷嘴后，对系统进行冲洗。塞喷嘴。因此在大修后启动前，应拆除喷嘴后，对系统进行冲洗。凝结水系统检修时，要严格按照检修工艺，防止杂质进入系统内。凝结水系统检修时，要严格按照检修工艺，防止杂质进入系统内。 雾化不良主要是在变工况运行时，除氧器未能及时根据负荷雾化不良主要是在变工况运行时，除氧器未能及时根据负荷的变化，进行喷嘴组的停、投，或者气源未能进行及时切换。在的变化，进行喷嘴组的停、投，或者气源未能进行及时切换。在机组滑参数启动时，随着机组负荷的增加，要逐组投入喷嘴，而机组滑参数启动时，随着机组负荷的增加，要逐组投入喷嘴，而在滑停的过程中，要根据负荷逐组停用喷嘴，以保证气、水压力在滑停的过程中，要根据负荷逐组停用喷嘴，以保证气、水压力和配比正常，确保喷嘴雾化良好。和配比正常，确保喷嘴雾化良好。 除氧器水位偏高时，特别是淹没吹扫管时，使得吹扫效率下除氧器水位偏高时，特别是淹没吹扫管时，使得吹扫效率下降或失效，水面上氧气浓度增大，水中氧气逸出困难；淹没射气降或失效，水面上氧气浓度增大，水中氧气逸出困难；淹没射气型喷嘴时，