第五章(除氧器)

汽轮机组负荷骤变时，对除氧效果、给水泵的 安全运行有重大影响
（1）电负荷骤降时给水泵不汽蚀的条件式
给水泵不汽蚀的基本条件是泵人口的有效汽蚀余量 NPSHa应大于必需的汽蚀余量NPSHr NPSHa＞NPSHr
(a）给水泵的NPSHa、NPSHr关系; （b）NPSHr一吸人口压降十流道压降
2 骤降电负荷给水泵汽蚀的H-て图分析
3．火电厂工质回收和“废热”利用的原则
（1）既考虑工质回收的数量多寡，还要考虑其能位贬值的高低 （2）工质回收及“废热”利用的热经济性，在机组的热经济性
指 标上和全厂的热经济性指标上都有体现； （3）引人回热系统时，影响每千克工质做功量wi的变化，随能 位高低变化而不同。 （4）实际工质回收和废热利用系统，不仅要考虑热经济性，还 要考虑投资、运行费用等因素。 三、加热用厂用蒸汽系统 满足需要前提下，尽可能用低压回热抽汽或废热，以提高 电厂的热经济性。设备用汽源，疏水要回收。
1．汽水工质损失的类型及减少工质损失的技术措施
（1）内部损失 a 正常性汽水工质损失 暖管疏放水，加热重油、各种汽动设备用汽等 b 偶然性非工艺要求的汽水损失 各种跑冒滴漏 （2）外部损失 是指热电厂对外供热设备及其管道的工质损失. 减少工质损失技术措施： （1）选择合理的热力系统及汽水回收方式 （2）改进工艺过程 （3）提高安装检修质量
给水除氧方法有化学除氧和物理（热力）除氧两大类。 化学除氧原理：在除氧器出口添加还原剂，经化学反应，消除残
留在水中的溶解氧。
常用的化学除氧方法 ： （1）亚硫酸钠Na2SO3地处理 （2）联胺N2H4处理
（3）加贝处理（中性水处理NWT）
（4）加氧加氨联合水处理CWT （5）凝结水的化学处理 凝结水精处理装置有两种连接方式： a 高压系统 ； b 中压系统
表5－5
三种机组的回热分配
三种情况中，除氧器的温升个有不同，而意大利的进口机 组（滑压）接近最佳分配
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给水泵组配置（小汽轮机的选择）P168
拖动给水泵的工业汽轮机简称小汽轮机 小汽轮机的汽源 ： 新蒸汽、高压缸抽汽、冷再热蒸汽、热再热抽汽 小汽轮机的型式有纯凝汽式、纯背压式、抽凝式、抽背式等。
图5-9汽动泵的热力系统连接方式
（3）蒸汽喷射式、卧式高压除氧器。
（4）无除氧头的除氧器
图5-7 一体化除氧器
三、除氧器原则性热力系统及其计算 除氧器原则性热力系统时应考虑： 除氧器的运行方式、 相应给水泵组的配置 除氧器的系统连接 1 除氧器的运行方式 ： 定压和滑压两种方式， 滑压热经济性要好。 定压除氧器 不能满足最佳回热加热分配 滑压除氧器可以接近最佳分配 图5-8 除氧器不同运行方式的热经济性
(a）凝汽式小汽机；b)背压式小汽机
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除氧器的热力计算及自生沸腾的防止 1）除氧器的热力计算
依然遵循质量3＋αf+αlv+αsg+αc4
2） 除氧器的自生沸腾现象及其防止办法
a4接近于0 的情况下称为除氧器自生沸腾，无需抽汽。
其现象是：抽汽逆止阀关闭，使除氧器进汽室停滞，破坏了汽
第五章 给水除氧和发电厂的辅助汽水系统
除氧器是特殊的混合式回热加热器，兼有除氧，汇集各项汽 水流量的作用，并与给水泵的安全运行有密切关系。
内容提要：
（1）火电厂的工质损失及其补充 ； （2）锅炉连排污利用系统和化学除氧 ； （3）热除氧机理及其原则性热力系统 ； （4）除氧器的安全运行 ；
第一节 火电厂的汽水损失及补充
二、废热及工质的回收利用 1．汽包炉连续排污扩容系统的热经济性分析 扩容系统一方面通过扩容回收一部分蒸汽用于除氧器热源， 另外排污水还加热了从化学车间来的软化水 ，从而实现能量的 梯级利用。通常与除氧器相连接。
图5-1 汽包炉单级连续排污利用系统
热经济性分析：
扩容压力越低，回收工质越多，排挤的低压抽汽越多，越对 汽轮机组性能不利，但对于整个电厂热力系统，还是会提高其 经济性的。 2．汽轮机汽封系统用汽的回收和利用 主汽门和调速汽门的门杆漏汽，再热式机组中压联合汽门的 门杆漏汽，高。中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽等 通常引至轴封冷却器SG加热给水，回收热量。 目前国外大型机组采用自密封轴封系统，即靠高中压缸端轴 封用汽作为低压缸端轴封供汽，不需另供轴封汽。
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要有足够的不平衡压差Δp,这是热除氧的充分条件。
二、热除氧器的构造
1．对热除氧器构造的要求:
（1）为满足传热要求，需有足够的汽水接触面积; （2）为满足传质要求，初期水应喷成水滴，后期要形成水膜， 而且汽水应逆向流动，以保证有最大可能的Δp ； （3）要有足够空间，使汽水接触时间充分 ；
（4）应及时将离析的气体排除，以减少水面上该气体分压力；
（5）贮水箱设再沸腾管，以免水箱的水温因散热降温低于除氧 器压力下的饱和温度，产生返氧 。
2．热除氧器的类型 表5-4 热除氧器的类型
3．典型热除氧器结构特点
(1）大气压力式、立式淋水盘除氧器
图5-4 大气压力式立式淋水盘式除氧头
（2）喷雾、淋水盘填料式卧式高压降氧器
图5－5 喷雾淋水盘填料式卧式高压除氧器
燃用高硫煤的电厂，为防腐蚀，利用回热抽汽来加热空气，
以提高进入空气预热器的进口空气温度。提高汽轮机的内效率， 但却使锅炉排烟热损失加大，降低锅炉效率。
第三节 化 学 除 氧
除氧必要性： （1）给水中溶氧是造成热力设备及其管道腐蚀主要原因之一 ； （2）换热设备中不凝结气体使传热恶化，降低机组热经济性 ； （3）水中溶氧会造成腐蚀穿孔引起泄漏爆管； （4）高参数蒸汽溶解物质能力强，通过汽轮机通流部分，会在 叶片上沉积，不仅降低汽轮机的出力 ，还影响安全性；
图5-17 骤降电负荷给水泵汽蚀的H-て图
3 滑压除氧器防止给水泵汽蚀的技术 （1） 提高静压头Hd； （2）改善泵的结构，采用低转速前置泵； （3）降低下降管道的压降Δp； (4）缩短滞后时间T； （5）减缓暂态过程滑压除氧器压力Pd下降。
二、除氧器运行参数监督及其启停 1．溶解氧的监督 2．除氧器压力监督 3．水位调节
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若定压加热，使PH O =P0，则
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Σpj=0
2．亨利定律 气体在水中的溶解度，与该气体在水面上的分压力成正比。 即单位体积水中溶解某气体量b与水面上该气体的分压力pb成正 比，其表达式为： b=Kdpb/p0 mg/L （5－6） 3．传热方程 创造能将水迅速加热到除氧器工作压力下饱和温度的条件，传 热方程为： Qd＝KhAΔt kJ/h （5－7） 必须将水加热到除氧器压力下的饱和温度。 4．传质方程 气体离析出水面要有足够的动力(Δp),传质方程为： G= KmAΔp mg/h (5-8) 若pO 为零，则水中溶氧量为零，这是热除氧的必要条件
第四节 热除氧器及其原则性热力系统
以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器， 一般称为热除氧器。它是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力 辅助设备。 一、热除氧的机理
1．分压定律（道尔顿定律） 混合气体全压力p0等于其组成各气体分压力之和，即除氧器内 水面上混合气体全压力 p0，应等于溶解水中各气体（N2、O2、CO2水 蒸气等）分压力则pN 、pO 、pCO 、pH O之和： p0=pN +pO +pCO +。。。。＋pH O =Σpj+pH O （5-5）
水逆向流动，除氧恶化，此时排汽的工质损失、热量损失加大。 防范措施： （1）辅助汽水流量引至其他合适的加热器； （2）设高加疏水冷却器，降低其焓值后再引人除氧器； （3）提高除氧器的工作压力来减少高压加热器的数目， 使其疏水量、疏水比焓降低 ；
（四）除氧器汽源的连接方式
图5一11 除氧器汽源的连接方式 a）单独连接定压除氧器;(b）前置连接定压除氧器；(c）滑压除氧器 1一切换阀；2一压力调节间；3一回转隔板
水位过高，除氧头满水，汽封进水，抽汽管水击，振动。 水位过低，影响锅炉上水和安全。 （二）防止除氧器超压爆破
（三）单元机组除氧器的全面性热力系统
图5-19 单元机组除氧器的全面性热力系统
的基础上发展起来的。
图5-l3 无除氧器原则性热力系统
2．无除氧器热力系统的优点 (1）无除氧器热力系统的经济性好。 (2）保证系统的安全可靠性。 (3）简化系统，降低投资，节约基建、运行费用。 （4）节省主厂房的三材耗费。 3．我国的无除氧器热力系统
第五节 除氧器的运行
一，除氧器的安全运行
2．火电厂水汽质量
依据GB／T12145和 行业标准SD163、SD164—85来检测
表5－2 锅炉给水质量标准
3．给水含氧控制指标 亚临界和超临界的直流锅炉，要求彻底除氧。
第二节 锅炉连续排污利用系统 一、锅炉的汽水品质
汽水指饱和蒸汽、过热蒸汽、锅炉给水和炉水
锅炉炉水的水质，应保证蒸汽品质，防止积盐、腐蚀，保持受 热面和非受热面洁净。PH值有严格规定。 表5-3 汽轮机冲转前的蒸汽质量标准
四、无除氧器的热力系统 采用无除氧器热力系统提出的原因：
（1）蒸汽初参数的不断提高，汽轮机部分沉积物增加，主 要为氧化铜，可采用无铜管的面式加热器，可减少铜腐蚀。 （2）由于采用中性水处理NWT有显著防腐效果，加入气态氧使金 属形成稳定氧化膜，为发展无除氧热力系统提供了条件。
无除氧器热力系统是在中性水和加氧处理与混合式低压加热器