從總體上講,無頭除氧器是一臺典型的圓筒形臥式容器,內置噴頭、蒸汽分配裝置,儲存需要除氧的凝結水和排出已除氧的凝結水到鍋爐給水泵。
噴頭在工廠組裝,安裝在水箱上面的一個拱形容器內。
凝結水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間,進行初步除氧,進入水空間后流向出水口;
加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布,加熱蒸汽通過排管從水下送入除氧器,加熱蒸汽與水混合加熱,同時對水流進行擾動,將水中的溶解氧及其它不凝結氣體從水中帶出水面,達到對凝結水進行深度除氧的目的;
水在除氧器中的流程越長,則對水進行深度除氧的效果越好。
未凝結的加熱蒸汽(此時為飽和蒸汽)攜帶不凝結氣體逸出水面流向噴嘴的排汽區域(噴嘴周圍排汽區域為未飽和水噴霧區),在此區域未凝結的加熱蒸汽凝結為水、不凝結氣體則從排氣口排出。
不凝結氣體在流向排氣口的流程中,除氧器筒體直徑越大在水容積一定的情況下,則汽空間不凝結氣體分壓力越小,這樣就能有效控制不凝結氣體在液面的擴散,避免二次溶氧的發生,因此,除氧器筒體采用大直徑為佳。
一、無頭除氧器工作過程
1、除氧器汽源:除氧器的加熱蒸汽有兩路汽源,分別為四抽和輔汽,四抽引入底部主要用于深度除氧和加熱給水;
輔汽引入本體內經分配管后均勻布置在汽水空間,供啟動時加熱用。加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布.
(1)初級除氧過程
在初級除氧階段,凝結水經過高壓噴嘴形成發散的錐形水膜向下進入初級除氧區,水膜在這個區域內與上行的過熱蒸汽充分接觸,
迅速將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度,大部分氧氣從水中析出,在每個噴嘴的周圍設有四個排氣口,以及時排出析出的氧氣。
(2)深度除氧過程
經過初步除氧的水落入水空間流向出水口;加熱蒸汽通過排管從水下送入,與水混合加熱,同時對水流進行擾動,
并將水中的溶解氧及其它不凝結氣體從水中帶出水面,達到對凝結水進行深度除氧的目的。
水在除氧器中的流程越長,則對水進行深度除氧的效果越好。
二、臥式無頭噴霧式除氧器結構
1、總體結構:其主要部件由殼體、恒速噴嘴、加熱蒸汽管、擋板、蒸汽平衡管、排氧口、出水管及安全門、測量裝置、人孔等組成。
1、安全門 2、進水口 3、排氣口(每個噴嘴周圍四個) 4、再循環接口 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 9、溢流口 10、放水口 11、出水口 12、人孔 13、壓力測點
2、蝶形噴嘴(蝶型stork噴嘴)
噴嘴的布置和作用
除氧器的兩側分別安裝有一個蝶型噴嘴,凝結水分兩路進入除氧器。噴嘴的作用在于使凝結水形成適當的水膜,以獲得最佳的水滴,既增大水與蒸汽的接觸表面積,又縮短了氣體離析的路徑。
除氧器共布置有兩只進口噴頭(流量為1200t/h,由荷蘭STORK公司進口),由于噴頭弧形圓盤的調節作用,當機組負荷大時,噴頭內外壓差增大,弧形圓盤開度亦增大,流量隨之增大。
當機組負荷小時,噴頭壓差降低,弧形圓盤開度亦減少,流量隨之減少。使噴出的水膜始終保持穩定的形態,以適應機組滑壓運行。
每個加熱蒸汽管路上均設一路蒸汽平衡管,并在蒸汽平衡管上裝有逆止閥,起到平衡供汽管和除氧器壓力的作用。
在正常運行時蒸汽平衡管不起作用,當供汽壓力突降時逆止閥打開,使除氧器的壓力跟跟隨汽源壓力一同變化,減小除氧器和供汽管的壓差,進而防止供汽管內進水。
3、吹掃管
吹掃管布置在水面上。在吹掃管中布置了許多吹掃口。作用是:
(1)吹掃蒸汽吹散聚集在水面上的氧氣層,增加水面上、下的氧氣濃度差,有利于氧氣的擴散。
(2)吹掃蒸汽吹破水面,減少了水的表面張力,便于水中的氧氣向水面擴散。
(3)吹掃后蒸汽向上流動,加熱淋水、填料層中的水膜和噴嘴噴出的霧化水,充分利用了余熱。
4、再沸騰管和泡沫發生器
在除氧器底部安裝了一根沸騰母管和若干沸騰支管,在沸騰母管和沸騰支管上又安裝了許多泡沫發生器。
在泡沫器發生四壁有許多交錯的噴射小孔,加熱蒸氣自噴射小孔噴出,與周圍的水混合,形成許多泡沫,強化氣水之間傳熱和傳質。
沸騰管和泡沫發生器的原理與傳統式除氧器的再沸騰原理相似,作用相同,但由于內部結構不同,新型除氧器的泡沫量大、加熱速度快,效果較好。
除氧器內部結構——再沸騰管
5、排空氣管
6、防止滿水措施
除氧器水位過高可能引起除氧器超壓,當除氧器水位失控甚至滿水時可能使汽輪機進水,造成惡性事故。
措施:除氧器內設有除氧器溢流與放水口,并在順序控制中設有高水位限制。
當水位上升至較高值時,先打開放水閥放掉部分給水;在除氧器水位上升至溢流水位時,水經溢流口排掉。在水位上升至更高值之前,通過聯鎖使凝結水泵跳閘,停止上水。
7、疏水閃蒸區
高加的疏水進入除氧器后,先在閃蒸區降壓蒸發,降低品質并釋放熱量。閃蒸的作用在于除去疏水中的少量氣體,利用釋放的熱量加熱給水。
8、安全門
為防止除氧器超壓,除氧器裝有兩個安全閥,其動作壓力為1.35Mpa,單個安全閥的通流量為61.310t/h。
三、除氧器的特點
適應能力強:除氧器的最大出力不小于鍋爐BMCR工況蒸發量105%時所需給水量,且在低壓加熱器工作不正常時,除氧器應能適應此時對給水溫度和流量要求,保證給水的含氧量符合要求。
防超壓:配置排汽能力足夠大的安全閥(不應少于4只全啟式彈簧安全閥);設計壓力一般不小于汽輪機額定負荷工況時回熱抽汽壓力的1.25倍
防汽機進水:配置完善的水位檢測裝置——磁性翻轉水位計;水位開關;水位變送器,有三級保護信號,另有溢流管。高水位報警;
高高水位,自動開啟溢流閥;超高水位,3號高壓加熱器疏水排疏水擴容器,強制關閉四段抽汽電動截止閥和逆止閥。
防蒸汽倒流:進汽管和汽平衡管均設置逆止閥。
四、除氧器的運行
除氧器采用滑壓運行方式
設有兩路汽源:本機四段抽汽和輔汽。
在四抽管路上只設防止汽輪機進水的截止閥和逆止門,不設調節閥,為滑壓運行。
而輔汽供汽管路上設壓力調節閥,用于除氧器定壓運行時的壓力調節。
正常運行時,除氧器的儲水量能維持BMCR工況運行6.3分鐘
