熱力除氧原理

 

        根據(jù)亨利定律：水中溶解的某種氣體濃度和該氣體在氣液表面的分壓成正比，如果把水加熱到沸騰，氣液表面就幾乎100%是水蒸氣，同時(shí)，原來(lái)溶解于水中的氧氣等各種氣體會(huì)從水中逸散出來(lái)，只要把水分割到足夠小的水滴并且及時(shí)抽走液面上的氣體，就能除去水中氧氣和其他溶解氣體，并且保證已經(jīng)逸出的氣體不再重新溶解會(huì)水中。

        除氧器就是把水加熱（用蒸汽）到該溫度下的沸點(diǎn)，不斷抽去逸出的氣體，達(dá)到除氧（實(shí)際是除去所有的溶解氣體）的目的。


 

除氧器達(dá)到充分除氧需要滿足三個(gè)條件：

1。把水加熱到該壓力下的沸點(diǎn)；

2。把水分成足夠小的水滴；

3。把逸出的氣體及時(shí)排出去。

 

1、 除氧器的分類：

 

  根據(jù)除氧器的中的壓力不同，可分為真空除氧器、大氣式除氧器、高壓除氧器三種。根據(jù)水在除氧器中散布的形式不同，又分為淋水盤式、噴霧式和噴霧填料式三種結(jié)構(gòu)形式。

 

某公司除氧器為有頭除氧和無(wú)頭內(nèi)置臥式除氧器，屬于高壓噴霧式除氧器，采用兩路汽源：輔助蒸汽和四抽。以#2單元除氧器為例。

 

2、除氧原理

 

     1）、機(jī)械除氧

 

     a）、利用亨利定律和道爾頓分壓定律將凝結(jié)水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間，加熱蒸汽通過(guò)排管從水下送入除氧器，加熱蒸汽與水混合加熱，同時(shí)對(duì)水流進(jìn)行擾動(dòng)，并將水中的溶解氧及其它不凝結(jié)氣體從水中帶出水面，達(dá)到對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行深度除氧的目的；

 

  b）、蒸汽從水下送入，未凝結(jié)的加熱蒸汽（此時(shí)為飽和蒸汽）攜帶不凝結(jié)氣體逸出水面流向噴嘴的排氣區(qū)域（噴嘴周圍排氣區(qū)域?yàn)槲达柡退畤婌F區(qū)），在排氣區(qū)域未凝結(jié)的加熱蒸汽凝結(jié)為水、不凝結(jié)氣體則從排氣口排出。

 

特點(diǎn)：能除去所有氣體，但不能徹底除氧。熱力除氧法價(jià)格便宜，作為主要除氧手段。

 

  2）、化學(xué)除氧

 

特點(diǎn)：價(jià)格貴，能徹底除氧，但不能除去其它氣體，只作為輔助除氧手段。

 

   3、提高除氧效果：

 

無(wú)論采用哪種除氧要避免除氧器的“返氧”和“再生沸騰”

 

無(wú)論采用定壓還是滑壓運(yùn)行的除氧器，在負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，均有可能產(chǎn)生“返氧”或“再沸騰”現(xiàn)象，尤其滑壓運(yùn)行的除氧器發(fā)生的可能性更大。

 

當(dāng)負(fù)荷上升時(shí)，除氧器內(nèi)壓力隨之上升，而除氧器內(nèi)的水溫變化滯后于壓力的變化，不能立即升高，而變成欠飽和水。由于氣體在不飽和水中的溶解度大于在飽和水中的溶解度，于是已經(jīng)析出的氣體又重新返回到給水中，使除氧效率下降，此即“返氧”現(xiàn)象。

 

返氧的發(fā)生不會(huì)造成給水泵發(fā)生汽蝕。在運(yùn)行中除氧器的壓力激增的可能性較小，而壓力突降則經(jīng)常發(fā)生，這時(shí)易發(fā)生除氧器的“再沸騰”現(xiàn)象。除氧器的再沸騰的機(jī)理在于不同壓力下水的飽和溫度不同，較高的壓力對(duì)應(yīng)較高的飽和溫度。當(dāng)除氧器的壓力突降時(shí)，給水的飽和溫度降低，而此時(shí)給水的溫度幾乎不不發(fā)生變化，即給水的焓值較此壓力下飽和水的焓值高，使給水發(fā)生汽化，即“再沸騰”。根據(jù)熱力除氧原理，給水發(fā)生再沸騰時(shí)，其除氧效果更好，但此時(shí)給水泵發(fā)生汽蝕的可能性增大，故滑壓運(yùn)行的除氧器應(yīng)特別注意避免壓力突降。

 

4、除氧器結(jié)構(gòu)

 

1、安全門  2、進(jìn)水口  3、排氣口  4、再循環(huán)接口  5、四抽供汽接口  6、輔汽供汽接口7、高加疏水接口  8、就地水位計(jì)  9、溢流口 

 

10、放水口  11、出水口  12、人孔    13、壓力測(cè)點(diǎn)

 

  上圖中5、6供汽口為避免蒸汽管內(nèi)返水，在每個(gè)加熱蒸汽管路上均設(shè)一路蒸汽平衡管，平衡管上裝有逆止閥，如圖：

 

    正常運(yùn)行時(shí)供汽管內(nèi)的壓力大于除氧器內(nèi)部壓力，逆止閥關(guān)閉，蒸汽經(jīng)供汽管引入水面以下；當(dāng)供汽壓力突降使除氧器內(nèi)部壓力高于供汽管道內(nèi)壓力時(shí)，在此壓差的作用下逆止閥打開(kāi)，使除氧器內(nèi)部壓力降至供汽管內(nèi)的壓力，防止因除氧器的壓力過(guò)高，而使水箱內(nèi)的給水返入蒸汽管內(nèi)。

 

   某廠#2單元除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖：

 

5、除氧器的運(yùn)行：定壓和滑壓

 

1）、機(jī)組啟動(dòng)壓運(yùn)行,為輔汽加熱，維持0.147MPa定壓運(yùn)行，正常運(yùn)行維持滑壓運(yùn)行。

 

a、采用滑壓運(yùn)行方式優(yōu)點(diǎn)：

 

b、相比于定壓運(yùn)行，避免了用汽的節(jié)流損失

 

c、可以使抽汽點(diǎn)合理分配，避免采用高壓汽源，提高熱經(jīng)濟(jì)性

 

要解決以下兩個(gè)問(wèn)題：

 

（1）在汽機(jī)負(fù)荷升高的過(guò)程中，除氧器內(nèi)水溫不能及時(shí)隨壓力升高而升高，就會(huì)造成給水含氧量增加；

 

（2）在機(jī)組甩負(fù)荷的時(shí)候，壓力降的較快而有可能造成給水泵入口汽化。

 

6、水位的調(diào)節(jié)控制

 

a、除氧器上水門自動(dòng)且變頻器手動(dòng)：

 

   在低負(fù)荷時(shí)由除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位，采用典型的三重量控制，此時(shí)變頻可在手動(dòng)運(yùn)行。調(diào)節(jié)部分由兩部分組成：一部分是單回路調(diào)節(jié)（p1），在低負(fù)荷時(shí)使用。另一部分是串級(jí)三沖量調(diào)節(jié)（p2，p3），在高負(fù)荷時(shí)采用。兩者的切換是由給水流量來(lái)判斷的。當(dāng)主給水流量小于360t/h，系統(tǒng)切換至單沖量調(diào)節(jié)；當(dāng)給水流量大于400t/h，系統(tǒng)切換到三沖量調(diào)節(jié)；在串級(jí)三沖量調(diào)節(jié)中，p2為主調(diào)節(jié)器，負(fù)責(zé)維持除氧器水位在設(shè)定值；p3為副調(diào)節(jié)器，負(fù)責(zé)維持打到除氧器的凝結(jié)水流量與給水流量的基本平衡。

 

b、除氧器上水門自動(dòng)且變頻器自動(dòng)

 

  只有當(dāng)除氧器上水門自動(dòng)，凝泵變頻器自動(dòng)方式下，自動(dòng)切換除氧器水位調(diào)節(jié)閥的PID4控制回路，此時(shí)的被調(diào)量為凝結(jié)水母管壓力，對(duì)凝結(jié)水母管壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證凝結(jié)水母管壓力恒定。采用單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，凝結(jié)水母管壓力通過(guò)除氧器上水門調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。連云港市長(zhǎng)利機(jī)械設(shè)備有限公司轉(zhuǎn)！