热力发电厂第四章 除氧器及其系统
合集下载
热力发电厂除氧器
（1）电负荷骤降时给水泵不汽蚀旳条件式 给水泵不汽蚀旳基本条件是泵人口旳有效汽蚀余量 NPSHa应不小于必需旳汽蚀余量NPSHr NPSHa＞NPSHr
(a）给水泵旳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旳H-て图分析 图5-17 骤降电负荷给水泵汽蚀旳H-て图
（2）设高加疏水冷却器，降低其焓值后再引人除氧器； （3）提升除氧器旳工作压力来降低高压加热器旳数目， 使其疏水量、疏水比焓降低 ；
（四）除氧器汽源旳连接方式
图5一11 除氧器汽源旳连接方式 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；2一压力调整间；3一回转隔板
表5-3 汽轮机冲转前旳蒸汽质量原则
二、废热及工质旳回收利用 1．汽包炉连续排污扩容系统旳热经济性分析 扩容系统一方面经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旳软化水 ，从而实现能量旳 梯级利用。一般与除氧器相连接。
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，排挤旳低压抽汽越多，越对汽 轮机组性能不利，但对于整个电厂热力系统，还是会提升其经 济性旳。
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
（3）蒸汽喷射式、卧式高压除氧器。
（4）无除氧头旳除氧器 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： 除氧器旳运营方式、 相应给水泵组旳配置 除氧器旳系统连接
2．火电厂水汽质量 根据GB／T12145和 行业原则SD163、SD164—85来检测 表5－2 锅炉给水质量原则
电厂除氧器及管道系统资料
数据记录
记录除氧器及管道系统的运行数据， 如压力、温度、流量等，以便及时发 现异常。
常见故障类型及原因分析
管道系统堵塞可能由水垢、杂质等堆 积引起，导致水流不畅或完全堵塞。
噪音和振动可能由设备内部零部件松 动、磨损等原因引起，需要及时排查 并处理。
泄漏故障
堵塞故障
仪表故障
噪音振动
泄漏是除氧器及管道系统常见的故障 之一，可能由紧固件松动、密封件老 化等原因引起。
能耗水平
评估除氧器运行过程中的能源消耗，是评价 经济性的重要指标。
运行稳定性
反映除氧器在长时间运行过程中性能波动情 况，稳定性越高，性能越可靠。
对水质的影响
考察除氧器处理后水质的变化情况，以判断 其对电厂水系统的综合影响。
实际运行性能分析
除氧效率不达标
可能是由于设备老化、操作不当或进水水质变化 等原因导致除氧效率下降。
能耗过高
与设备设计、运行参数设置及维护保养情况有关 ，过高的能耗将增加电厂运营成本。
ABCD
运行稳定性差
表现为除氧效率波动大、设备故障率高等问题， 可能影响电厂安全运行。
对水质产生不良影响
如处理后的水中出现新的污染物或水质指标恶化 ，将对电厂水系统造成危害。
改进方向和建议提
设备升级与改造
采用先进的除氧技术和设备，提高除氧效率 和运行稳定性。
03
准备安装所需的工具、 材料、吊装设备等，确 保施工质量和安全。
04
对安装场地进行清理， 确保场地平整、无杂物 ，方便设备安装和调试 。
设备安装步骤详解
根据设备安装图纸，确定设备的安装位置和标高，并进 行基础施工。
连接设备的管道、阀门、仪表等附件，注意管道连接处 的密封性和紧固度。
记录除氧器及管道系统的运行数据， 如压力、温度、流量等，以便及时发 现异常。
常见故障类型及原因分析
管道系统堵塞可能由水垢、杂质等堆 积引起，导致水流不畅或完全堵塞。
噪音和振动可能由设备内部零部件松 动、磨损等原因引起，需要及时排查 并处理。
泄漏故障
堵塞故障
仪表故障
噪音振动
泄漏是除氧器及管道系统常见的故障 之一，可能由紧固件松动、密封件老 化等原因引起。
能耗水平
评估除氧器运行过程中的能源消耗，是评价 经济性的重要指标。
运行稳定性
反映除氧器在长时间运行过程中性能波动情 况，稳定性越高，性能越可靠。
对水质的影响
考察除氧器处理后水质的变化情况，以判断 其对电厂水系统的综合影响。
实际运行性能分析
除氧效率不达标
可能是由于设备老化、操作不当或进水水质变化 等原因导致除氧效率下降。
能耗过高
与设备设计、运行参数设置及维护保养情况有关 ，过高的能耗将增加电厂运营成本。
ABCD
运行稳定性差
表现为除氧效率波动大、设备故障率高等问题， 可能影响电厂安全运行。
对水质产生不良影响
如处理后的水中出现新的污染物或水质指标恶化 ，将对电厂水系统造成危害。
改进方向和建议提
设备升级与改造
采用先进的除氧技术和设备，提高除氧效率 和运行稳定性。
03
准备安装所需的工具、 材料、吊装设备等，确 保施工质量和安全。
04
对安装场地进行清理， 确保场地平整、无杂物 ，方便设备安装和调试 。
设备安装步骤详解
根据设备安装图纸，确定设备的安装位置和标高，并进 行基础施工。
连接设备的管道、阀门、仪表等附件，注意管道连接处 的密封性和紧固度。
第四章 发电厂的热力系统(第1--3节)
3、工作过程：
（1）高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产 生品质较好的扩容蒸汽，回收部分工质和热量； （2）扩容器内尚未蒸发的、含盐浓度更高的排污水， 通过表面式排污水冷却器再回收部分热量。
4、锅炉连续排污利用系统（图4－2）
（a）单级扩容系统；（b）两级扩容系统
5、锅炉连续排污利用系统的平衡计算 扩容器的物质平衡： D bl D f D bl
减压至7#低加 轴封汽 减温器 至凝汽器
至5#低加抽汽
高压缸主汽门、调节汽门 中压缸主汽门、调节汽门
轴封加热器
凝结水
（三）辅助蒸汽系统
1、启动阶段： 将正在运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽 用户（若是首台机组启动则由启动锅炉供汽）。 2、正常运行： 提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要 蒸汽的相邻机组提供合格蒸汽 。 3、辅助蒸汽用汽原则： （1）尽可能用参数低的回热抽汽； （2）汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时， 要有备用汽源； （3）疏水一般应回收。
化学补充水引入回热系统（a）高参数热电厂补充水引 入系统；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；（c） 高参数凝汽式电厂补充水的引入
二、工质回收及废热利用系统
工质回收的意义：回收发电厂排放、泄漏的工质和废
热，既是节能提高经济性和管理水平的一项重要工
作，同时对保护环境具有重要意义。
（一）汽包锅炉连续排污利用系统
1、汽包锅炉连续排污的目的：控制汽包内锅炉水水 质在允许范围内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质 合格。
2、汽包锅炉正常的排污率不得低于锅炉最大 连续蒸发量的0.3%，同时不宜超过锅炉额定 蒸发量的下列数值：
（1）以化学除盐水为补给水的凝汽式电厂为 1％； （2）以化学除盐水或蒸馏水为补给水的热电 厂为2％； （3）以化学除盐水为补给水的热电厂为5％。
除氧器的热力系统及运行
除氧器的热力系统及运行 [ 日期：2005-01-22 ] [ 来自：本站原创]除氧器在运行中，不同工况下它的出水量（负荷）、给水含氧量、迸水量、迸水温度、排汽量、给水泵可靠的运行和具有较高的回热经济性等，都与除氧器热力系统的设计拟定和正确的运行方式有关。
一）除氧器热力系统拟宝和运行中主要注意的问题1．低负荷汽源切换及备用汽源的设置除氧器在低负荷运行时本级抽汽压力降低，定压运行除氧器为维持恒定压力应切换到一级抽汽；滑压运行除氧器为保证自动向大气排气，也需改变运行方式及切换汽源。
一般在上一级较高抽汽管至本级抽汽管上装设自动切换阀，当除氧器工作压力降至某一最低值，本级抽汽满足不了除氧器压力，自动切换至上一级抽汽而停止本级抽汽。
在锅炉开始启动而汽轮机未投运前，或锅炉需要清洗、点火上水时，其用水都必须经过除氧，为此应该设置备用汽源以代替汽轮机抽汽向除氧器供汽。
对母管制电厂可以利用母管上运行的其他机组抽汽作为备用汽源。
而单元制机组，一般设置辅助蒸汽联箱（称厂用蒸汽联箱），用辅助蒸汽联箱的蒸汽作备用汽源。
向辅助蒸汽联箱供汽的汽源，运行机组一一般取自高压缸排汽（即冷再热蒸汽），新建电厂来自启动锅炉，扩建的老厂可用老机组抽汽。
2．除氧器的冷态启动除氧器冷态启动时应注意壳体预热，避免除氧器和给水箱左右及上下壁之间因温差过大产生较大的热应力，该热应力可引起除氧器振动。
现代大型电厂除氧器体积很大，如600MW机组2 400t小除氧器及给水箱，除氧器卧式壳体长15m，直径2． 5m，壁厚25mrn，给水箱长26． 0 4m，直径3． 8m，壁厚32mm，水箱重125．45t。
冷态启动宜采用先送汽后上水的方法，用辅助蒸汽预热壳体20min，使除氧器压力达到0． 1196～0. 149MPa，然后将除盐后的水送人除氧器，逐渐开大迸汽阀，并保持以上压力，使水温达到104～110℃进行大气式除氧。
随机组负荷上升，供除氧器运行的机组抽汽压力超过0．149MPa后，停止辅助蒸汽切换到相应抽汽管上，随机组滑参数启动的要求升压至额定工作压力。
除氧器系统全解
经小孔呈淋雨状淋到下面的填料层上。填料层是由大约 5.76×105只不锈钢环形填料堆积而成，填料层有数千平方 米的表面积，当凝结水流经填料层时形成极薄的水膜，且不 断的被剖细混合，延长了水流经填料层的时间，保证了凝结 水和蒸汽充分接触，将给水加热到工作压力下的饱和温度， 保证氧及其它不凝结气体析出条件，从而达到深度除氧。
6、除氧器运行参数的监督 1．溶解氧的监督≤7μg/l 2．除氧器压力监督＜1.067MPa，温度与之相对
应，温度变化率≯3℃。
3．水位调节约2700mm
DCS画面除氧器水位与就地水位计指示一致，并按时校对。 除氧器水箱保证锅炉有一定的给水储存量，一般要求能满足 锅炉额定负荷下连续运行15—20min的给水量。水位太低会 因储水量不足而危及锅炉上水，还可能使给水泵入口汽化， 导致给水泵不能正常工作；水位太高，可能淹没除氧头而影 响除氧效果，甚至可能导致汽轮机汽封进水，抽气管发生水 击，威胁汽轮机的安全运行。一般要求水位在规定值的 ±100mm—±200mm范围内，所以除氧器设计有水位自动控制 系统，并有高、低水位异常报警和连锁保护除氧器水位调节 系统根据热力系统设计的不同有不同的设计思路。
①除氧效果因水的再沸腾而变好；
②给水泵入口的水温与压力不匹配，汽蚀可能性↑。
3、防止给水泵汽蚀的技术措施： ① 提高静压头Hd ② 改善泵的结构，采用低转速前臵泵 ③ 降低下降管道的压降Δp
④ 减缓暂态过程滑压除氧器压力Pd下降。
4、除氧器的投入 凝结水系统、辅汽系统运行正常。
除氧器上水至1800mm，淹没蒸汽管入口，除氧原理需要。 注意上水应缓慢，系统空气排尽，防止喷嘴水击。
除氧器系统
讲课主要内容
掌握内容
热力发电厂的回热加热与除氧系统
• 回热加热器的疏水类型
hj hj hj
j fw
hwj hwj+1
j fw
hwj
j cj hwj+1 fw
hmwj hwj
cj hwj+1
j-1, hj-1
(a)
hj
j-1, hj-1
(b)
回热加热器的疏水类型
j-1, hj-1
(c)
hj
（a） 放流式加热器；（b）、（c） 汇集式加热器
箱高、低水位报警装置及保护。
• 水位高 I 值，报警；高 II 值，报警，并自动开溢水电动门；高 III值，自动关闭其汽源。水位低 I 值，报警；低 II 值，自动开大
凝汽器的补水门。
（二）防止除氧器超压爆破
• 须强调指出，除氧器应有可靠的防止除氧器过压爆炸的措
施，并符合能源安保(1991)709号文“电站压力式除氧器安
全技术规定”。
• （三）单元机组除氧器的全面性热力系统
下图为我国300MW单元机组除氧器的全面性热力系统
• 该除氧器运行方式为定-滑-定压运行，在20%~70%负荷时 滑压范围为0.1471~0.691MPa，低于20%负荷时为定压运行， 故仍装有压力调节阀。 • 正常运行时，用第四段抽汽；低负荷四段抽汽压力低于 0.147MPa时，切换用冷再热蒸汽（高压缸排汽）；
• 启动时用启动锅炉产生的蒸汽经减温减压后，引至辅助蒸 汽联箱，再由该联箱供给0.5884~0.7845MPa蒸汽，作为备 用汽源。 • 设有启动循环泵，供启动时上水之用。
门 杆 漏 汽
四 段 抽 汽
辅助蒸汽联箱来 暖风器疏水泵来
主凝结水
高加疏水 给水泵 再循环
起动循环泵
火力发电厂除氧器及管道系统33页PPT
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
火力发电厂除氧器及管道系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
火力发电厂除氧系统原理
火力发电厂除氧系统原理火力发电厂运行过程中，给水会不断地溶解入气体，主要是由补充水带入空气,从系统中处于真空下工作的设备（如凝汽器及部分低压加热器）和管道附件的不严密处漏入空气。
溶于水中的氧，对钢铁构成的热力设备及管道会产生强烈的腐蚀作用，二氧化碳将加剧氧的腐蚀。
而所有不凝结的气体在换热设备中均会使热阻增加、传热效果恶化，从而导致机组热经济性下降。
水的碱性较弱和高温将使腐蚀速度加快，所以火电厂在对给水除氧的同时还通过加药使水保持一定的碱性:PH值大于71而高温下工作的给水管道和省煤器，只要给水中溶有少量的氧（如0.03mg∕L）,在短时期内就会造成腐蚀穿孔，引起漏泻或爆管。
除氧器就是完成除氧任务的设备。
给水除氧有化学除氧和物理除氧两种方法。
化学除氧可以彻底除氧，但只能去除一种气体，且需要昂贵的加药费用，还会生成盐类，故电厂中较少单独采用这种方法。
物理除氧即热力除氧采用加热方法，它能够去除水中的大部分气体。
对于亚临界压力机组，热力除氧已能够基本满足要求；对于超临界压力机组，则在热力除氧的基础上，再做补充化学除氧,这样加药量少，生成的盐类也少，影响不大。
热力除氧原理建立在亨利定律和道尔顿定律基础上。
基本原理如下：气体在水中的溶解度正比于该气体在水面的分压力。
水中各种气体分压力的总和与水面的混合压力的总压力相平衡。
当水加热至沸腾时，水面处蒸汽的分压力接近其混合气体的总压力，其他气体的分压力接近于零，故水中溶解的其他气体几乎全部被排除出水面。
但是，气体排到水面需要路径和时间，而且水面的气体必须及时排到远离水面处。
此外，能够形成较大气泡的气体才能逸出水面，而水中尚存的分子状气体，则需要更强的驱动力才能排出水面。
为了满足上述这些条件，在进行除氧器的结构设计时，必须注意满足下述条件：(1)水与蒸汽要有足够大的接触表面；(2)迅速把逸出水面的气体排走；(3)加热蒸汽与需要除氧的水之间有足够长的逆向流动途径，即有足够大的传热面积和足够大的传热、传质时间。
热力发电厂的回热加热与除氧系统
2. 喷雾、淋水盘填料式卧式高压降氧器 主要特点： ①除氧头上部为喷雾除氧段，迅速将水加热 至工作压力下的饱和温度，完成初期除氧。 ②除氧头下部为深度除氧段，完成深度除氧。
③热传、除氧效果好，可使溶氧量为 1~2μg/l ， 并能适应负荷变化。卧式除氧器可纵向布 置多个排汽口，利于气体及时逸出，以免 “返氧”，恶化除氧效果。
3. 蒸汽喷射式、卧式高压除氧器 主凝结水、加热蒸汽 ( 正常工况是第四段 回热抽汽 ) 从除氧头的同一侧引入，主凝水 经上部的双层淋水盘底部小孔落下，在下 部蒸汽喷射管水平中心线处沿管长设有左 右对称的两组喷汽孔，主凝结水经淋水盘 从蒸汽管的两边流下，与蒸汽管上喷汽孔 喷出的蒸汽相接触，水被蒸汽雾化，除去 大量气体。蒸汽管两侧设有多层不锈钢丝 网，以增大水的比面积。
4.应及时将离析的气体排除，以减少水面上该气 体分压力，否则，要发生“返氧”现象，故应 设有排气口并有足够余气量。可通过除氧器的 化学试验来确定排气口开度。
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。 • 另外，除氧器、贮水箱还要满足强度、刚度、 防腐等要求，并在除氧器和贮水箱上部装有弹 簧安全门，水箱上装有水封等，是保护除氧器 不会超压损坏的措施，再配以相应管道及附件 和测试表计等。
70%)时就必须切换到压力更高的某级回热抽汽压力 时尤甚，如下图所示。 • 所以定压除氧器难以适应调峰，现在的电网情况是 大机组也要承担调峰。
i ,%
P/pr,% 定压低负荷切换 定压 滑压
• 根据传质方程，要有足够的不平衡压差 p ， 这是热除氧的充分条件。
• 除氧初期靠不平衡压差 p，除氧后期须靠加 大汽水接触面（形成水膜，水膜的表面张力小） 或水紊流的扩散作用，使气体从水中离析出来。
热力发电厂 除氧器系统
三、热力除氧的原理
1.亨利溶解定律 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 Pf 成正比，其表达式为：
pf bk p
式中 p–––混合气体全压力，M Pa，k –––该气体的重量溶解度系数，mg/L 它 与气体种类，水面上该气体分压力和水的温度有关。 平衡压力：气体在水中的溶解与离析处于动平衡时的分压力
除氧器结构图片
300MW机组除氧器全面性热力系统
五．除氧器的连接系统
1．单独连接 特点：抽汽管上装设压力调节阀，低负荷时切换到高一级抽汽。正常运行 时存在节流损失，低负荷切换到高一级抽汽时，节流损失更为严重。
分析：加热蒸汽经过压力调节阀产生节流压降，除氧器给水温度低于抽 汽口压力下的饱和温度，加热不足部分转移到相邻高压加热器，减少了 本级较低压力抽汽，增加了相邻较高压力抽汽，热经济性下降。当抽汽 切换到高一级抽汽时，压降更大，节流损失更大，并导致停用一段回热 抽汽。
二、给水除氧的任务和方法
1.给水除氧的任务 除去给水中溶解的氧和其它气体，防止热力设备及管道的腐蚀和传热恶化。气 体主要来源是补充水及真空系统。 说明：高压及以上机组给水含氧量规定不超过7μg/ L，在大气条件下天然 水中溶解的氧气量可达10mg／L，超过规定指标1400倍。 2.除氧方法 化学除氧法：利用某些易与氧发生化学 反应的化学药剂（联胺N2H4 ），使之与 水中溶解的氧发生化学反应，生成对金 属不产生腐蚀的物质而达到除氧的目的。 特点：化学除氧法只能彻底除去水中的 氧，而不能除去其他气体，同时生成的 氧化物将增加给水中可溶性盐类的含量， 且药剂价格昂贵。 热力除氧：价格便宜，能同时除去所有 气体，不存在任何残留物质。
热力发电厂第9讲 第四章发电厂原则性热力系统-1
欧洲：600MW及以上的超(超)临界机组多配置单台容量100%
的单列高加
2021年11月7日星期日
18
采用双列高压加热器的优点
① 采用单列高加，当一台发生事故，所有高加被解列，
锅炉进水温度显著降低，对锅炉效率影响很大
② 采用双列高加，某台高加发生事故，该列高加解列，
另一列高加继续运行，锅炉进水温度只降低一半左右
承受的是比锅炉压力还要高的给水泵出口压力
2021年11月7日星期日
16
火电机组典型回热系统示意图
2021/11/7
17
双列布置的高压加热器系统示意
常识：
国内：600MW及以下亚临界和超临界机组高加均采用单列布
置，1000级机组多采用双列高加
日本：600MW及以上机组多配置单台容量为50%的双列高加
为什么？
2021/11/7
11
2.表面式加热器
(1) 面式加热器的类型及其结构特点
卧式：换热效果好，热经济性高
类型
立式：占地面积小，便于安装和检修
水室结构：管板+U形管束
结构
联箱结构：联箱+蛇形或螺旋形管束
2021/11/7
12
管板—U型管束卧式
高压加热器结构(图4-7)
2021年11月7日星期日
③ 高加出口水温每降低1℃，汽机热耗率上升约
2kJ/(kW∙h)，单列高加要比双列高加大110kJ/(kW∙h)
左右
2021年11月7日星期日
19
(3)表面式加热器及系统特点
优点：与混合式加热器相比
A. 系统连接简单，投资少
B. 系统运行的安全可靠性高等
缺点
A. 存在端差，热经济性低于混合式加热器
的单列高加
2021年11月7日星期日
18
采用双列高压加热器的优点
① 采用单列高加，当一台发生事故，所有高加被解列，
锅炉进水温度显著降低，对锅炉效率影响很大
② 采用双列高加，某台高加发生事故，该列高加解列，
另一列高加继续运行，锅炉进水温度只降低一半左右
承受的是比锅炉压力还要高的给水泵出口压力
2021年11月7日星期日
16
火电机组典型回热系统示意图
2021/11/7
17
双列布置的高压加热器系统示意
常识：
国内：600MW及以下亚临界和超临界机组高加均采用单列布
置，1000级机组多采用双列高加
日本：600MW及以上机组多配置单台容量为50%的双列高加
为什么？
2021/11/7
11
2.表面式加热器
(1) 面式加热器的类型及其结构特点
卧式：换热效果好，热经济性高
类型
立式：占地面积小，便于安装和检修
水室结构：管板+U形管束
结构
联箱结构：联箱+蛇形或螺旋形管束
2021/11/7
12
管板—U型管束卧式
高压加热器结构(图4-7)
2021年11月7日星期日
③ 高加出口水温每降低1℃，汽机热耗率上升约
2kJ/(kW∙h)，单列高加要比双列高加大110kJ/(kW∙h)
左右
2021年11月7日星期日
19
(3)表面式加热器及系统特点
优点：与混合式加热器相比
A. 系统连接简单，投资少
B. 系统运行的安全可靠性高等
缺点
A. 存在端差，热经济性低于混合式加热器
除氧器运行
4.2 除氧器
NO.7
一、热除氧的原理
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与水面 上该气体的分压力成正比：
b Kd
pb p
由此可知，当某气体在水面的分压为0时，该 气体在水中的溶解度即为零。
4.2 除氧器 NO.8
一、热除氧的原理
3.传热方程
淋水盘式除氧头 1 补充水管；2 凝结水管； 3 疏水箱来疏水管；
4 高压加热器来疏水管；
5 进汽管；6 汽室；7 排气管
4.2 除氧器
2. 喷雾淋水盘填料式卧式高 压除氧器
(1) 除氧头上部为喷雾除氧段，完 成初期除氧。
(2) 除氧头下部为深度除氧段，凝 结水通过布水槽钢均匀喷洒在淋 水盘上(有若干层)后再进入填料 层，与底部来的一次加热蒸汽逆 向流动，完成深度除氧。
(3) 传热、除氧效果好，可使溶氧 量为1~2μg/l，并能适应负荷的 变化。
(4) 卧式(b)与立式(a)相比现场安装 量小，高度低，便于布置，又省 投资。我国200MW 及以上机组 均采用类似的卧式高压除氧器。
11 6 A
7 8 9
5 4 3
C
A C
2 1
A-A
C-C
1
6 10
喷嘴 (a)
5 7
(5) 贮水箱设再沸腾管，以免因散热使水箱的水温降到低于除氧器压 力下的饱和温度，产生返氧。
4.2 除氧器
NO.12
二、除氧器的Biblioteka 型4.2 除氧器 NO.13
典型的除氧器结构包 空气
括除氧头（塔）及其所
连结的给水箱。
化学补充水
蒸汽空气混合物 5
第4章 除氧器及系统
２.大气式除氧器
大气式除氧器的工作压力选择略高于大气 压（０.１１８ＭＰａ），以使离析出来的 气体靠此压力差自动排出除氧器，相应的 饱和水温度为１０４.２５℃。由于大气式 除氧器工作压力低，设备造价也低，土建 投资费用不大，因此它适用于中、低参数 发电厂，还可作为热电厂生产返回水和补 充水的除氧设备。
化学除氧是利用易和氧发生化学反应的药 剂，使之和水中溶解的氧发生化学变化， 达到除氧的目的。
化学除氧能彻底除去给水中的氧气，但不 能除去其他不凝结气体，所生成的氧化物 还会增加给水中可溶性盐类的含量，且药 剂价格昂贵，所以中小型发电厂很少采用。
１.热力除氧原理
建立在亨利定律（气体溶解定律）和道尔 顿定律（气体分压定律）的基础上的。
除氧器滑压运行带来的问题1负荷骤升时除氧效果的保证机组负荷骤升时除氧器的压力随抽汽压力升高而升高给水箱内的存水由于热惯性使水温升高较慢水温的变化滞后于压力的变化除氧器内的水温达不到升压后对应的饱和温度由饱和水变为未饱和水已从水中离析出来的气体又会重新溶于水中使出水含氧量增大导致返氧除氧效果恶化
第４章 除氧器及其系统
除氧可分为两个阶段:
１）初期除氧阶段：此时水中气体较多， 不平衡压力差Δｐ较大。气体可以小气泡的 形式克服水的粘滞力和表面张力离析出来， 此阶段可以除去水中８０％～９０％的气 体，相应给水中含氧量可以减少到 ０.０ ５～０.１ｍｇ／Ｌ。
２）深度除氧阶段：给水中还残留少量气体，此 时不平衡压力差Δｐ相应很小，溶于水中的气体 无能力克服水的粘滞力和表面张力逸出，只有靠 气体单个分子的扩散作用慢慢离析出来，此时可 以加大汽—水接触面积，使水形成水膜或水滴， 造成水的紊流来加强扩散作用，以达到深度除氧。 由于气体的扩散速度很慢，热力除氧方法实际上 并不能做到彻底除氧，因此，对给水除氧有严格 要求的亚临界及以上参数具有直流锅炉的发电厂， 在热力除氧后还要辅以化学除氧。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
滑压除氧器在汽轮机机组电负荷骤变时对氧器的效果、 给水泵汽蚀的影响。
2、防止给水泵汽蚀的技术措施
（1）提高除氧器的安装高度Ｈ （2）采用低转速的前置给水泵 （3）降低给水泵吸入管道内的压降Δｐ （4）缩短滞后时间ｔ （5）投入备用汽源以阻止除氧器压力继续下降
二、除氧器自生沸腾
其它各项汽水流量放出的热量，已能将水加热至 除氧器工作压力下的饱和温度，这种现象称为除氧器 自生沸腾。
2、除氧器的热力系统 （1）母管制发电厂除氧器的全面性热力系统
（2）单元机组除氧器的全面性热力系统
1、喷雾填料式除氧器
2、喷雾淋水盘式除氧器 喷雾淋水盘式除氧器有立式和卧式两种
喷雾层 初步除氧 淋水盘 深度除氧
3、无头除氧器 也称为单体式除氧器、内置式除氧器、一体化除氧 器等。 这种除氧器把除氧部件设置在储水箱内，取消了常 规除氧器中的除氧头，是一种典型的卧式容器，容 器上部是除氧区，下部是储水区。
五、小汽轮机的选择
1、小汽轮机的形式有纯凝汽式、纯背压式、 抽凝式及抽背式几种。 2、小汽轮机的汽源有四种：新蒸汽、高压缸 抽汽、冷再热蒸汽及中压缸抽汽。
第4节 除氧器的运行
一、滑压除氧器的安全运行 1、除氧器滑压运行带来的问题
pd
f
(
pe
)
Pe Pe
td
td
td td
2、化学除氧特点： 只能除氧 增加盐类的含量； 昂贵，可能有毒。
应用：在要求彻底除氧的亚监界和超临界参 数电厂采用。
第2节 除氧器的类型与构造
一、除氧器的种类及压力的选择
按工作压力 按除氧头布置形式 按运行方式 按水在除氧器内的播散方式
1、真空式除氧器
50MW以上机组的凝汽器，冷却排汽至饱和状态 ，本身又有专门的抽气设备，因而凝汽器具备了热 力除氧的条件，在凝汽器底部两侧加装适当的除氧 装置（如淋水盘、溅水板、抽气口等），利用汽轮 机排汽加热凝结水即可以除氧，称真空式除氧器。
2、大气式除氧器
大气式除氧器的工作压力略高于大气压（0.118MPa）
应用：适用于中、低参数发电厂
3、高压除氧器 工作压力一般为 0.343一0.784MPa 我国定压运行高压除氧器选为0.588MPa 滑压运行高压除氧器最高工作压力为0.733-
0.784MPa
应用：应用于高参数以上发电厂
2、氧气和空气的危害 天然水中溶解的空气 锅炉给水中溶有的气体。
3、给水除氧任务
除去锅炉给水中的氧气和其它不 凝结气体，保证锅炉给水的品质。
二、给水除氧方法
• 化学除氧 • 物理（热力除氧）除氧
1、热力除氧的原理
亨利定律：单位体积中溶解的气体量(溶解 度)b与水面上该气体分压pb成正比。ຫໍສະໝຸດ b Kdpb p0
道尔顿定律：混合气体全压力等于各组成气(汽) 体分压力之和。
p0 pj pH2O
热力除氧条件
1）传热方程：能将水迅速加热到除氧器工 作压力下饱和温度的条件
2）传质方程：气体离析出水面要有足够的 动力Δp
除氧阶段：
1）初期除氧：气体以微小气泡的形式由水中逸出来 的机械分离，只有在水中溶解气体的总压力大大超过 水面上的总压力时，机械分离才有可能进行。能除去 80%~90%的氧气。 2）深度除氧：由扩散作用来除去残留在水中溶解的 个别气体分子，因为这时残留气体已没有能力克服水 的表面张力而逸出。
1、除氧器的运行方式
定压运行 缺点：节流损失大，系统复杂，热经济性差。
滑压运行 优点：在滑压范围内，加热蒸气压力随主机负 荷而定，无蒸汽节流损失。
2、定压运行除氧器的连接方式
1）单独连接
2）前置连接
3）热电厂除氧器蒸汽连接系统
四、除氧器原则性热力系统及其计算 1、滑压运行除氧器的连接方式
2、滑压运行除氧器的经济性
200MW及以下机组为10-15min的锅炉最大连续续蒸 发量时的给水消耗量。
200MW以上机组为5-10min的锅炉最大连续蒸发量时 的给水消耗量。
（3）给水箱结构 1）启动加热装置
加快大型火 电机组的启动，缩短 启动时间。
（3）给水箱结构 2）锅炉启动放水装置
专门为直流锅炉启动 设置的。
三、除氧器的连接方式
4、除氧器给水箱(补充内容）
给水箱是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。
（1）给水箱的作用
a 在异常情况下，保证给水泵在一定时间内不间 断地向锅护送水，防止锅炉缺水干烧产生爆管事故。
b 它的安放位置使给水泵入口产生一定的富裕静 压，保证给水泵在特殊工况下运行时不发生汽化。
（2）给水箱的贮水量
给水箱底部的出水管水位至给水箱正常水位之间 的贮水量，一般为给水箱全部几何容积的80％-85 ％。
除氧器自生沸腾的防止 （1）采用高压除氧器滑压运行 （2）高压加热器的疏水设置疏水冷却器 （3）将轴封漏汽、锅炉连续排污扩容器来的扩容蒸 汽等高温蒸汽引向别处 （4）将低温的化学补充水引入除氧器以增加吸热量
三、除氧器热力系统运行
1、运行注意的问题 （1）低负荷汽源切换及备用汽源的设置 （2）除氧设备的冲洗 （3）除氧器的启动 （4）除氧器的正常运行 （5）除氧器的压力调节和保护 （6）除氧器的水位调节和保护 （7）排气的调整和利用 （8）除氧器再沸腾管和启动循环加热系统 （9）除氧器停运后的保护
高压除氧器给高参数发电厂带来诸多好处
高压除氧器优点：
（1）节省投资 （2）提高锅炉的安全可靠性 （3）除氧效果好 （4）可防止除氧器内发生自生沸腾现象
二、除氧器的结构
• 除氧器的结构形式有：淋水盘式（细流式）、喷 雾式、喷雾填料式（喷雾膜式）及喷雾淋水盘式 等。
• 现代大容量机组上普遍采用的高压喷雾填料式除 氧器、喷雾淋水盘式除氧器和无头除氧器。