2.2.3给水除氧器系统(ADG)

§2.2.3 给水除氧器系统（ADG）

一．概述

给水除氧器系统是电站二回路主要热力循环中的一个重要组成部分。该系统接收ABP系统供给的初步升温的给水，经本系统加热除氧后，送往APA系统，再经AHP系统加热达到要求温度后，送往核岛蒸汽发生器。在机组正常运行时，本系统所需的加热蒸气，由汽轮机LP1和LP2低压缸第2级后抽气供给。

二．功能

本系统的基本功能是加热给水并去除给水中含的氧和其它不凝气体，以最大限度减少蒸汽发生器、汽机及其热力系统中的一切辅机、辅助设备和管道阀门等的腐蚀。

具体功能如下：

1．对给水进行除氧，保证向给水泵连续提供合格的含氧量不大于5ppb的给水；

2．作为混合式加热器加热给水，提高循环效率；

3．除氧器水箱有足够标高，以保证给水泵所要求的净正吸入压头，防其汽蚀。

4．除氧器水箱有一定给水储量，以应付蒸气发生器需求与可能获得的凝结水供应量之间的任何瞬时失配，起流量调节和缓冲作用；

5．接收以下工作循环中的介质：

(1) 给水泵出口管再循环；

(2) 高压加热器的排气和疏水；

(3) STR（蒸汽转换系统）疏水器的疏水；

(4) 蒸发器排污凝结水；

(5) 除氧器加热汽源：包括低压缸抽汽，辅助蒸汽；

(6) ABP系统送来的给水。

6．平时将不凝气体排入凝汽器，在用辅助蒸气作为热源时，则将不凝气体排入室外大气中。

三．除氧原理

电厂中采用的除氧器是一种物理除氧方法，其简单除氧原理如下：

1．道尔顿（Dalton）分压定律：

混合气体全压力等于各组成气体分压力之和。对除氧器而言：

Pd=Ps+Pa

其中：Pd，Ps，Pa分别为除氧器中混和气体总压力，蒸气分压力，空气分压力。

给水定压加热时，随着水的蒸发过程不断加强，水面上的水的分压力逐步加大，相应其它气体的分压将不断减小。当把水加热至饱和温度时，水蒸气的分压力实际上就等于水面上的全压力，其它气体的分压力就会趋近于零，从而创造了将水中溶解的气体全部除去的条件。

2．亨利（Herry）定律：

该定律指出：在一容器中，当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积水中气体的溶解量和水面上该气体的分压力成正比。

如果水面上某气体的实际分压力低于水中溶解气体所对应的平衡状态压力，则该气体就会在不平衡压差△P作用下自水中离析出来，直至达到平衡状态时为止。反之，将会发生该气体继续溶于水中的过程。如果能使水面上某气体的实际分压力为零，在不平衡压差作用下就可把该气体从水中完全除掉，这就是物理除氧方法的基本原理。因此，除氧的关键是降低水面上氧的分压力。

热力除氧过程必需同时满足传热和传质两方面的条件：

(1)将水加热至相应压力下的饱和温度；

(2)创造气体自水中离析的传质条件。

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四．除氧器结构及设备说明

秦山600MW机组采用卧式喷雾淋水盘式除氧器，由除氧器和给水箱两部分组成。其断面及原理图参见图（1）和（2）。

1．除氧器

型号为4200，其技术参数如下：

设计压力0.56MPa

设计温度250℃

最高工作压力0.45MPa

最高工作温度213℃

额定出力4200T/H

介质给水，过热蒸气

进水温度111.8℃

出水温度149.1℃

除氧器采用内径φ3000mm，总长19000mm的壳体焊接而成用双支座支承在水箱上部，用四支大口径连通管与水箱连通。在除氧器上方采用了两只单独的凝结水进水口，进水分两路均匀地进入除氧器上部的两个独立水室，便于操作和控制。

除氧器采用了喷雾除氧段和淋水盘式深度除氧段两段除氧结构。在两进水室的长度方向各均匀布置了125只16T/h的恒速喷嘴，因凝结水的压力高于除氧器的气侧压力，水气两侧的压差△P作用在喷嘴上，将喷嘴上的弹簧压缩打开喷嘴，使凝结水在喷嘴中喷出，呈现一个圆锥形水膜进入喷雾除氧段空间，在这个空间中逆向流动的过热蒸气与圆锥形水膜充分接触，迅速把凝结水加热到除氧器压力下的饱和温度，绝大部分的非冷凝气体均在喷雾除氧段中被除去。

穿过喷雾除氧空间的凝结水喷洒在淋水盘箱上的布水槽钢中，布水槽钢均匀地将水分配给淋水盘箱。淋水盘箱由多层一排排的小槽钢上下交错布置而成，凝结水从上层的槽钢两侧分别流入下层的槽钢中一层层地交错流下去，使凝结水在淋水盘中有足够停留时间且与过热蒸气接触使热交换面积达到最大值。流经淋水盘箱的凝结水不断再沸腾，凝结水中剩余的非冷凝气体在淋水盘箱中被进一步去除，使凝结水中含氧量达到要求（含氧量＜5ppb），故该段称为深度除氧段。在喷雾除氧段中和深度除氧段中被除去的非冷凝气体均通过除氧器上部设置的8根排气管排向大气（或凝汽器）。溶解氧达到要求的除氧水从两根出水管流入除氧水箱。

2．除氧器给水箱

该水箱型号为GS—500，技术参数如下：

设计压力0.56MPa

设计温度250℃

最高工作压力0.45MPa

最高工作温度213℃

有效容积500m3

总容积605m3

介质给水，过热蒸气

水箱内径为φ4200mm，总长45000mm，采用四支座支承，其中一只支座为固定支座，其余为活动支座，并能解决热膨胀问题。在除氧器及水箱上共设置8只安全阀（水箱6个，除氧器2个），保证了设备的安全运行。

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图(1)除氧器原理

3． 加热蒸汽进入系统

除氧器两端各有进汽管一个，过热蒸汽从进汽管进入除氧器时，由匀汽孔板把蒸汽沿除氧器的下部断面上均匀布开，使蒸汽均匀地从栅架低部进入深度除氧器，再由深度除氧器进入喷雾除氧段空间，这样形成一个汽水逆向流动，提高除氧器除氧性能。

除氧器共有二个相互独立的加热蒸汽汽源：

(1)辅助蒸汽供汽机起动时对除氧器给水箱及其存水进行预热和除氧之用。辅助蒸汽由蒸气

转换器或辅助锅炉提供。

(2)汽机一，二号低压缸2级后抽汽。

4． 再循环泵系统

每台除氧器均设有一套再循环泵系统。本系统的功能是在机组启动时，将除氧器内的储水用再循环泵抽出，再送入除氧器内反复加热除氧。其加热蒸汽为辅助蒸汽。

5． 除氧器放气系统

除氧器共有八根φ60×3的放气管，使除氧器各部放气量均匀。放气管自主给水进入管的前后接出后，排往凝汽器。在凝汽器停运，除氧器再循环泵投入时，此放气管则排向大气（室外）。