旋膜式除氧器的升級(jí)原理
除氧器--新型旋膜式除氧器是一種新型熱力式除氧器,獲電力工業(yè)部科技創(chuàng)新產(chǎn)品科技攻關(guān)成果創(chuàng)新獎(jiǎng),被列為國(guó)家鍋爐節(jié)能減排重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。
新型熱力式除氧器既能滿足不同類型鍋爐給水的要求，又能達(dá)到節(jié)能減排的更高要求，從而減少因氧腐蝕而造成的金屬大量損耗及更換設(shè)備造成
的人力、物力的浪費(fèi)，使其具有良好的推廣前景。
新型旋膜式除氧器使用了新型旋膜裝置，除氧器它的特殊設(shè)計(jì)也使工藝制造成為難點(diǎn)。通過(guò)上百次工藝試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試調(diào)整，己獲國(guó)家實(shí)
用新型。新型旋膜式除氧器是淋水盤式除氧器---水膜式除氧器---噴霧填料式除氧器---海棉鐵除氧器---解析除氧器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，屬于
第六代節(jié)能新產(chǎn)品，一種新型旋膜除氧器，一種新型旋膜除氧器的工作原理；是化學(xué)補(bǔ)水、凝結(jié)水進(jìn)入除氧頭經(jīng)旋膜器呈螺旋狀按一定的角度噴出，與一次加熱蒸汽在旋膜管內(nèi)進(jìn)行熱交換除氧，一次加熱蒸汽將學(xué)補(bǔ)水、凝結(jié)水加熱到對(duì)應(yīng)除氧器工作壓力下的飽和溫度，除去溶解于給水的氧氣及其它氣體，防止和降低鍋爐給水管、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕。電力部GB1576-2001【電站壓力式除氧器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程】，對(duì)除氧器含氧量提出了部頒新標(biāo)準(zhǔn)，連云港市宏慶電力輔機(jī)開(kāi)發(fā)有限公司研發(fā)的除氧器|新型旋膜除氧器給水含氧量≤15цɡ/L，高壓除氧器給水含氧量應(yīng)≤7цɡ/L。宏慶電力研發(fā)的新型旋膜裝置加工方法，在制造過(guò)程采用了新工藝升級(jí)方案,對(duì)噴管采取合理裝配方案，探索出進(jìn)水裝置的裝配方案，嚴(yán)格了焊接規(guī)范，從而保證了噴射孔螺旋布置形式，新型旋膜式除氧器運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到高效除氧，完成了除氧器的設(shè)計(jì)要求及使用性能。新型旋膜式除氧器具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
①除氧器除氧效率高，給水合格率99%。（高壓除氧器≤7цɡ/L,低壓除氧器≤15цɡ/L。完全達(dá)到國(guó)家部頒標(biāo)準(zhǔn)）
②除氧器運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)排汽帶水及震動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)負(fù)荷突變25%，補(bǔ)水突變20%，水溫下降時(shí)，除氧器仍不震動(dòng)，也無(wú)汽化情況。易于控制，自動(dòng)化性
能高，管理方便。
③除氧器適應(yīng)性能好，對(duì)水質(zhì)、水溫要求不苛刻，而且可超出力運(yùn)行，尤其供熱機(jī)組和滑壓運(yùn)行的除氧器更顯示出其優(yōu)越性。
④優(yōu)化了設(shè)備，降低了熱耗。排汽量小于入口水量的0.1%，比同出力其它類型熱力除氧器少耗能1/3。
隨著軟化水處理技術(shù)的普及和發(fā)展，鍋爐及供熱系統(tǒng)除氧問(wèn)題變得日益重要。每年因氧腐蝕而對(duì)鍋爐及換熱設(shè)備造成的嚴(yán)重?fù)p失，已引起人們?cè)?BR>來(lái)越多的注意。為此，國(guó)家有關(guān)部門對(duì)鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了多次修訂。GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，對(duì)于蒸汽鍋爐，當(dāng)額定蒸發(fā)量大
于或等于2t/h時(shí)應(yīng)除氧，當(dāng)小于2t/h 時(shí)如發(fā)現(xiàn)局部腐蝕應(yīng)采取除氧措施。對(duì)于熱水鍋爐，鍋爐額定熱功率大于或等于4.2MW 時(shí)應(yīng)除氧，額定熱功
率小于4.2MW的鍋爐應(yīng)盡量除氧。傳統(tǒng)的除氧方式有很多，如大氣式熱力除氧、真空式除氧、解吸除氧、鋼屑除氧、氧化還原樹(shù)脂除氧和亞硫酸鈉
化學(xué)除氧等，但都存在著許多問(wèn)題，尤其在熱水鍋爐上的應(yīng)用更是受到限制。因此，雖然國(guó)家有關(guān)部門制定了嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但由于缺乏使用
方便、效果良好的除氧設(shè)備，而使這些規(guī)定不能很好地貫徹執(zhí)行。
新型旋膜式除氧器是鍋爐及供熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一，如除氧器除氧能力差,將對(duì)鍋爐給水管道、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕造成的嚴(yán)重?fù)p失，
引起的經(jīng)濟(jì)損失將是除氧器造價(jià)的幾十或幾百倍,國(guó)家電力部因此對(duì)除氧器含氧量提出了部頒標(biāo)準(zhǔn)， 除氧器即大氣式除氧器給水含氧量應(yīng)小于15ц
ɡ/L，壓力式除氧器給水含氧量應(yīng)小于7цɡ/L。
一、新型旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)原理
新型旋膜式除氧器主要由除氧塔頭、除氧水箱兩大件以及接管和外接件組成,其主要部件除氧器(除氧塔頭)是由外殼、新型旋膜器(旋膜裝置)、
淋水篦子、蓄熱填料液汽網(wǎng)等部件組成.下面向您著重介紹除氧塔頭的結(jié)構(gòu)原理.
1.外殼:是由筒身和沖壓橢圓形封頭焊制成.中、小低壓除氧器配有一對(duì)法蘭聯(lián)接上下部,供裝配和檢修時(shí)使用,高壓除氧器留配有供檢修的人孔.
2.旋膜除氧器組:由水室、汽室、旋膜管、凝結(jié)水接管、補(bǔ)充水接管和一次進(jìn)汽接管組成.凝結(jié)水、化學(xué)補(bǔ)水、經(jīng)旋膜器呈螺旋狀按一定的角度
噴出,形成水膜裙,并與一次加熱蒸汽接管引進(jìn)的加熱蒸汽進(jìn)行熱交換,形成了一次除氧,給水經(jīng)過(guò)淋水篦子與上升的二次加熱蒸汽接觸被加熱到接近
除氧器工作壓力下的飽和溫度即低于飽和溫度2-3℃,并進(jìn)行粗除氧.一般經(jīng)此旋膜段可除去給水中含氧量的90-95%左右.
3.淋水篦子:是由數(shù)層交錯(cuò)排列的角形鋼制作組成,經(jīng)旋膜段粗除氧的給水在這里進(jìn)行二次分配,呈均勻淋雨?duì)盥涞窖b在其下的液汽網(wǎng)上.
4.蓄熱填料液汽網(wǎng):是由相互間隔的扁鋼帶及一個(gè)圓筒體,內(nèi)裝一定高度特制的不銹鋼絲網(wǎng)組成,給水在這里與二次蒸汽充分接觸,加熱到飽和溫
度并進(jìn)行深度除氧目的,低壓大氣式除氧器低于10ug/L、高壓除氧器低于5ug/L(部頒標(biāo)準(zhǔn)分別為15ug/L、7ug/L).
5.水箱除過(guò)氧的給水匯集到除氧器下部容器即水箱內(nèi),除氧水箱內(nèi)裝有新科學(xué)設(shè)計(jì)的強(qiáng)力換熱再沸騰裝置,該裝置具有強(qiáng)力換熱,迅速提升水
溫,更深度除氧,減小水箱振動(dòng),降低口音等優(yōu)點(diǎn),提高了設(shè)備的使用壽命,除氧器保證了設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性.
二、除氧器|新型旋膜除氧器技術(shù)特性和配套參數(shù)
規(guī)格型號(hào) 額定出力 T／H 配套水箱容積M3 工作溫度 ℃ 工作壓力Mpa 除氧塔外形尺寸 水箱外形尺寸
CYD-10 10 5 104 0.02 Φ662x2660 Φ1516x3890
CYD-20 20 10 104 0.02 Φ712x2660 Φ1816x5250
CYD-25 25 10 104 0.02 Φ712x2660 Φ1816x5250
CYD-35 35 10 104 0.02 Φ812x2960 Φ2016x6230
CYD-40 40 15 104 0.02 Φ1016x3140 Φ2020x6230
CYD-45 45 20 104 0.02 Φ1016x3140 Φ2020x6230
CYD-50 50 20 104 0.02 Φ1216x3140 Φ2420x7460
CYD-60 60 30 104 0.02 Φ1016x3140 Φ2020x6230
CYD-75 75 35 104 0.02 Φ1216x3560 Φ2520x9340
CYD-85 85 35 104 0.02 Φ1416x3260 Φ2620x7000
CYD-90 90 35 104 0.02 Φ1016x3140 Φ2020x6230
CYD-100 100 35 104 0.02 Φ1516x3260 Φ2720x7000
CYD-130 130 40 104 0.02 Φ1616x3260 Φ2820x7000
CYD-150 150 45 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x8500
CYD-180 180 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x9200
CYD-200 200 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x9200
CYD-220 220 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ3224x8560
三、除氧器|新型旋膜除氧器的工作原理
凝結(jié)水及化學(xué)補(bǔ)充水首先進(jìn)入除氧頭內(nèi)旋膜器[旋膜水室]，在0.2Mpa水壓下從旋膜器的外壁小孔斜旋噴向內(nèi)壁，形成導(dǎo)向射流，由于旋膜器內(nèi)壁
充滿了上升的加熱蒸汽，水在射流運(yùn)動(dòng)中便將大量的加熱蒸汽吸卷進(jìn)來(lái)（試驗(yàn)證明射流運(yùn)動(dòng)具有卷吸作用）；在極短時(shí)間內(nèi)很小的行程上產(chǎn)生劇烈的
混合加熱作用，水溫大幅度提高，而射流旋轉(zhuǎn)的水沿著旋膜器內(nèi)壁繼續(xù)下旋，形成一層翻滾的水膜裙，（水在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)的臨界雷諾數(shù)下降很多即產(chǎn)
生紊流翻滾），此時(shí)紊流狀態(tài)的水傳熱傳質(zhì)效果最理想，水溫達(dá)到飽和溫度。氧氣即被分離出來(lái)，因氧氣在旋膜器內(nèi)無(wú)法隨意擴(kuò)散，只能隨上升的加
熱蒸汽從排氧口排向大氣（老式除氧器雖加熱了水，分離出了氧但氧氣比重大于加熱蒸汽，部分氧又被下落的水帶入水箱，也是造成除氧效果差的一
種原因）。經(jīng)起膜器粗除氧的給水及由疏水管引進(jìn)的疏水在這里混合進(jìn)行二次分配，呈均勻淋雨?duì)盥涞窖b到其下的液汽網(wǎng)上[不銹液汽網(wǎng)]，再進(jìn)行深
度除氧后才落入水箱。水箱內(nèi)的給水含氧量（部頒測(cè)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)）：（1）高壓旋膜式除氧器≤0-7 цɡ/L,（2）低壓旋膜式除氧器≤15цɡ/L。因旋膜式除
氧器在工作中使水始終處于紊流狀態(tài)，并有足夠大的換熱表面積，所以傳熱傳質(zhì)效果越好，排汽量小（即用與加熱的蒸汽量少,能源損失小帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)
效益也可觀）除氧效果好產(chǎn)生的富裕量能使除氧器超負(fù)荷運(yùn)行（通�？啥唐诔~定出力的50%）或低水溫全補(bǔ)水下達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。
四、除氧器|新型旋膜除氧器的安裝形式及運(yùn)行＋檢修
1、新型旋膜除氧器、水箱及附件的安裝、運(yùn)行和檢修，應(yīng)按GE-型除氧器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及<<電站除氧器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程>>進(jìn)行。
2、新型旋膜除氧器應(yīng)放在給水泵上方，除氧水箱最低水位與給水泵中心線間的高差應(yīng)不小于6~7米。水箱支座底板與混凝土間接觸密實(shí)，滾輪架墊板
一定要調(diào)整精確。
3、在新型旋膜除氧器進(jìn)水管安裝溫度變送器、流量傳感器，在除氧器安裝壓力變送器，檢測(cè)進(jìn)水壓力，安裝溫度變送器，檢測(cè)進(jìn)水溫度、安裝流量
傳感器，檢測(cè)進(jìn)水流量、新型旋膜除氧器安裝磁反板液位計(jì)，用于檢測(cè)除氧器水位及控制信號(hào)，并將檢測(cè)信號(hào)輸入給計(jì)算處理模塊，以控制除氧器進(jìn)水
與加熱蒸汽的水力工況和熱力工況平衡，為了達(dá)到除氧效果，必須保證除氧溫度在（104±2℃），蒸汽調(diào)節(jié)閥安裝在蒸汽管道上，蒸汽流量靠的電動(dòng)執(zhí)
行器控制蒸汽調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)加熱蒸汽流量，確保除氧器內(nèi)部溫度在（104±2℃），隨除氧水溫高低變化而自動(dòng)調(diào)整蒸汽流量大小。補(bǔ)水停止后，蒸汽調(diào)
節(jié)閥電動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)關(guān)閉。
4、新型旋膜除氧器水箱下部裝有再沸騰管，用于鍋爐上水時(shí)和機(jī)組啟動(dòng)時(shí)提升加熱除氧速度，機(jī)組啟動(dòng)帶負(fù)荷后，可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況決定是否停
止使用。另外在水箱出口上加裝防渦流切旋裝置及過(guò)濾器，防止低水位時(shí)水發(fā)生旋流，相應(yīng)增加水箱有效容積。試驗(yàn)證明，水的旋流會(huì)對(duì)水泵產(chǎn)生汽蝕
，無(wú)防渦流切旋裝置時(shí)，水箱水位必須保持管徑的3倍高度，有防旋板則可降為1．5倍以下。
5、除氧頭和水箱現(xiàn)場(chǎng)焊接后，應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)壓力參數(shù)為:低壓旋膜除氧器0.2Mpa，中壓旋膜除氧器0.35Mpa。高壓旋膜除氧器0.75Mpa。
6、旋膜除氧器的保護(hù)與報(bào)警
（1）水箱和除氧塔上設(shè)有足夠數(shù)量的安全啟動(dòng)式安全閥，安全閥數(shù)量和規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程。
（2）旋膜除氧器應(yīng)裝設(shè)就地和遠(yuǎn)程水位計(jì)，并具有水位高、低報(bào)警裝置和危險(xiǎn)高、低水位動(dòng)作裝置。除氧器水位變化控制，當(dāng)水位降低時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)
軟化水泵（冷凝水泵），給除氧器補(bǔ)水；當(dāng)水位升高時(shí)，水泵自動(dòng)停止。
7、除氧器冷態(tài)起動(dòng)宜先用輔助蒸汽予熱殼體15分鐘，在一定汽壓下，將除鹽水投入除氧頭，同時(shí)慢慢調(diào)控進(jìn)汽閥，使給水在旋膜器加熱到除氧器運(yùn)
行壓力氣飽和溫度(104℃±2)。
8、調(diào)整水位給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使水箱水位維持在正常水位±100mm范圍內(nèi)。（兩臺(tái)除氧器需并列運(yùn)行時(shí)，為了平衡除氧器內(nèi)壓力和水位，氧水箱上須
有可以連接的汽及水的平衡管。使壓力、水溫、水位控制一致）當(dāng)水位達(dá)到正常水位± 200mm極限水位時(shí)，高水位放水閥（電動(dòng)閘閥）能靈活打
開(kāi)放水，水位降低時(shí)應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉。運(yùn)行時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查電動(dòng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作是否靈活，補(bǔ)給水調(diào)節(jié)閥動(dòng)作是否靈活。
9、調(diào)節(jié)排氧閥門的開(kāi)度，使排氧量控制在每噸除氧水2-3kg左右。
10、除氧器運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先開(kāi)進(jìn)水閥，后開(kāi)加熱汽進(jìn)汽閥，停止時(shí)相反。
11、除氧器運(yùn)行時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有排汽帶水現(xiàn)象時(shí)，可采取下述方法處理：
a、調(diào)整加熱蒸汽進(jìn)氣閥 b、檢查壓力調(diào)整裝置 c、手動(dòng)降壓運(yùn)行 d、逐漸關(guān)閉上部加熱蒸汽截止閥。
五、除氧器配套附件
·安全閥---裝在水箱上，當(dāng)除氧器水箱內(nèi)部壓力超出允許值時(shí)，安全閥自動(dòng)打開(kāi)泄壓，起到安全運(yùn)行保護(hù)作用。
·壓力表---裝在除氧器上部，監(jiān)視除氧器水箱內(nèi)部的壓力，一般為1.5級(jí)型。
·水封筒---接口裝在水箱高水位上，當(dāng)除氧器水箱內(nèi)部水位超過(guò)某一極限時(shí)，能自動(dòng)將超出極限水位的那部分排到疏水箱或地溝去。
·除氧器水箱雙金屬溫度計(jì)---裝在除氧頭和水箱中部，監(jiān)視除氧頭和水箱內(nèi)水的溫度。
·除氧器水箱蝶閥---裝在加熱蒸汽管路上，借助自動(dòng)調(diào)整器，調(diào)節(jié)加熱蒸汽流量，以使除氧器內(nèi)壓保持在額定范圍內(nèi)。
·截止閥---裝在補(bǔ)水管上，借助電動(dòng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)補(bǔ)給水流量，以維護(hù)水箱的正常水位。
·調(diào)節(jié)閥---裝在補(bǔ)水管上，借助電動(dòng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)補(bǔ)水給水流量，以維護(hù)水箱的正常水位。
·電極點(diǎn)水位計(jì)---裝在除氧器水箱上，可遠(yuǎn)程傳感信號(hào)到控制室，監(jiān)視水箱內(nèi)的水位。
·電動(dòng)閘閥---裝在除氧器水箱放水管路上，當(dāng)水箱水位超過(guò)某一極限時(shí)，借助電動(dòng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電動(dòng)閘閥自動(dòng)打開(kāi)，將超出極限水位的那部分
排到疏水箱去。
·磁翻板水位計(jì)---裝在除氧器水箱上，現(xiàn)場(chǎng)直觀顯現(xiàn)水箱水位變化，也可接遠(yuǎn)傳信號(hào)。
·壓力自動(dòng)調(diào)整器---自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱蒸汽進(jìn)口閥門的開(kāi)度、既調(diào)節(jié)蒸汽流量，又保持除氧器內(nèi)壓力穩(wěn)定。
·滾輪架裝置---裝在水箱一個(gè)底座下面，能自動(dòng)調(diào)節(jié)熱脹冷縮時(shí)的水箱自動(dòng)平移。
·電動(dòng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)---自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)給水流量及控制極限水位放水閥（電動(dòng)閘閥）。
六、新型旋膜除氧器定貨技術(shù)要求：
1、除氧器的出力(T/H)及配備水箱有效容積(m3)。
2、除氧器的工作壓力、工作溫度。
3、除氧器的控制方式(手動(dòng)、自動(dòng))
七、老式除氧器的升級(jí)改造
對(duì)老式淋水盤式、噴霧填料式除氧器改造的具體說(shuō)明:
1、老式除氧器改造費(fèi)用低，是更換整套除氧頭造價(jià)的1/2左右。
2、老式除氧器改造進(jìn)度快，易加工、現(xiàn)場(chǎng)改造安裝，可以利用原除氧頭的外殼及封頭部分，將原除氧頭內(nèi)的淋水盤式或噴霧填料式的零部件全部
拆除，保留下部蒸汽分配盤，沒(méi)有蒸汽分配盤的需要加裝，然后在下部進(jìn)汽盤的上方的一定位置加裝液汽網(wǎng)和水篦子，然后環(huán)形壓板進(jìn)行密封固定，防
止今后運(yùn)行中水汽短路。
3、將老式除氧器封頭對(duì)接在旋膜器筒體的上部，然后焊接，再按改造方案圖紙連接其它管口。
4、在對(duì)老式除氧器改造過(guò)程中，可以根據(jù)除氧器運(yùn)行工況增加大除氧頭直徑，同時(shí)增加除氧頭高度，增加換熱面積，提高淋水密度，延長(zhǎng)熱交換
時(shí)間。保證溶解氧合格率為99％。
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