熱力除氧原理

 

        根據亨利定律：水中溶解的某種氣體濃度和該氣體在氣液表面的分壓成正比，如果把水加熱到沸騰，氣液表面就幾乎100%是水蒸氣，同時，原來溶解于水中的氧氣等各種氣體會從水中逸散出來，只要把水分割到足夠小的水滴并且及時抽走液面上的氣體，就能除去水中氧氣和其他溶解氣體，并且保證已經逸出的氣體不再重新溶解會水中。

        除氧器就是把水加熱（用蒸汽）到該溫度下的沸點，不斷抽去逸出的氣體，達到除氧（實際是除去所有的溶解氣體）的目的。


 

除氧器達到充分除氧需要滿足三個條件：

1。把水加熱到該壓力下的沸點；

2。把水分成足夠小的水滴；

3。把逸出的氣體及時排出去。

 

1、 除氧器的分類：

 

  根據除氧器的中的壓力不同，可分為真空除氧器、大氣式除氧器、高壓除氧器三種。根據水在除氧器中散布的形式不同，又分為淋水盤式、噴霧式和噴霧填料式三種結構形式。

 

某公司除氧器為有頭除氧和無頭內置臥式除氧器，屬于高壓噴霧式除氧器，采用兩路汽源：輔助蒸汽和四抽。以#2單元除氧器為例。

 

2、除氧原理

 

     1）、機械除氧

 

     a）、利用亨利定律和道爾頓分壓定律將凝結水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間，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，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；

 

  b）、蒸汽從水下送入，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氣區域（噴嘴周圍排氣區域為未飽和水噴霧區），在排氣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。

 

特點：能除去所有氣體，但不能徹底除氧。熱力除氧法價格便宜，作為主要除氧手段。

 

  2）、化學除氧

 

特點：價格貴，能徹底除氧，但不能除去其它氣體，只作為輔助除氧手段。

 

   3、提高除氧效果：

 

無論采用哪種除氧要避免除氧器的“返氧”和“再生沸騰”

 

無論采用定壓還是滑壓運行的除氧器，在負荷發生變化時，均有可能產生“返氧”或“再沸騰”現象，尤其滑壓運行的除氧器發生的可能性更大。

 

當負荷上升時，除氧器內壓力隨之上升，而除氧器內的水溫變化滯后于壓力的變化，不能立即升高，而變成欠飽和水。由于氣體在不飽和水中的溶解度大于在飽和水中的溶解度，于是已經析出的氣體又重新返回到給水中，使除氧效率下降，此即“返氧”現象。

 

返氧的發生不會造成給水泵發生汽蝕。在運行中除氧器的壓力激增的可能性較小，而壓力突降則經常發生，這時易發生除氧器的“再沸騰”現象。除氧器的再沸騰的機理在于不同壓力下水的飽和溫度不同，較高的壓力對應較高的飽和溫度。當除氧器的壓力突降時，給水的飽和溫度降低，而此時給水的溫度幾乎不不發生變化，即給水的焓值較此壓力下飽和水的焓值高，使給水發生汽化，即“再沸騰”。根據熱力除氧原理，給水發生再沸騰時，其除氧效果更好，但此時給水泵發生汽蝕的可能性增大，故滑壓運行的除氧器應特別注意避免壓力突降。

 

4、除氧器結構

 

1、安全門  2、進水口  3、排氣口  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

 

  上圖中5、6供汽口為避免蒸汽管內返水，在每個加熱蒸汽管路上均設一路蒸汽平衡管，平衡管上裝有逆止閥，如圖：

 

    正常運行時供汽管內的壓力大于除氧器內部壓力，逆止閥關閉，蒸汽經供汽管引入水面以下；當供汽壓力突降使除氧器內部壓力高于供汽管道內壓力時，在此壓差的作用下逆止閥打開，使除氧器內部壓力降至供汽管內的壓力，防止因除氧器的壓力過高，而使水箱內的給水返入蒸汽管內。

 

   某廠#2單元除氧器內部結構如圖：

 

5、除氧器的運行：定壓和滑壓

 

1）、機組啟動壓運行,為輔汽加熱，維持0.147MPa定壓運行，正常運行維持滑壓運行。

 

a、采用滑壓運行方式優點：

 

b、相比于定壓運行，避免了用汽的節流損失

 

c、可以使抽汽點合理分配，避免采用高壓汽源，提高熱經濟性

 

要解決以下兩個問題：

 

（1）在汽機負荷升高的過程中，除氧器內水溫不能及時隨壓力升高而升高，就會造成給水含氧量增加；

 

（2）在機組甩負荷的時候，壓力降的較快而有可能造成給水泵入口汽化。

 

6、水位的調節控制

 

a、除氧器上水門自動且變頻器手動：

 

   在低負荷時由除氧器水位調節閥控制除氧器水位，采用典型的三重量控制，此時變頻可在手動運行。調節部分由兩部分組成：一部分是單回路調節（p1），在低負荷時使用。另一部分是串級三沖量調節（p2，p3），在高負荷時采用。兩者的切換是由給水流量來判斷的。當主給水流量小于360t/h，系統切換至單沖量調節；當給水流量大于400t/h，系統切換到三沖量調節；在串級三沖量調節中，p2為主調節器，負責維持除氧器水位在設定值；p3為副調節器，負責維持打到除氧器的凝結水流量與給水流量的基本平衡。

 

b、除氧器上水門自動且變頻器自動

 

  只有當除氧器上水門自動，凝泵變頻器自動方式下，自動切換除氧器水位調節閥的PID4控制回路，此時的被調量為凝結水母管壓力，對凝結水母管壓力進行調節，保證凝結水母管壓力恒定。采用單回路調節系統，凝結水母管壓力通過除氧器上水門調節閥的開度來實現。連云港市長利機械設備有限公司轉！