熱力除氧器是如何進(jìn)行除氧原理與設(shè)計(jì)條件

      熱力除氧器是作為驅(qū)除鍋爐給水中所含的溶解氧的設(shè)備，以保護(hù)鍋爐避免氧腐蝕。工作原理給水的除氧是電站鍋爐或工業(yè)鍋爐防止腐蝕的主要方法。在容器中，溶解于水中的氣體量是與水面上氣體的分壓成正比。采用熱力除氧的主法，即用蒸汽來加熱給水，提高水的溫度，使水面上蒸汽的分壓力逐步增加，而溶解氣體的分壓力則漸漸降低，溶解于水中的氣體就不斷逸出，當(dāng)水被加熱至相應(yīng)壓力下的沸騰溫度時(shí)，水面上全都是水蒸汽，溶解氣體的分壓力為零，水不再具有溶解氣體的能力，亦即溶解于水中的氣體，包括氧氣均可被除去。除氧的效果一方面決定于是否把給水加至相應(yīng)壓力下的沸騰溫度，另一方面決定于溶解氣體的排除速度，這個(gè)速度與水和蒸汽的接觸表面積的大小有很大的關(guān)系。
大氣式熱力除氧器原理
      根據(jù)水中氣體的溶解特性，要想將水中任何一種氣體除去時(shí)，只要將水面上存在的該氣體除去即可，因此希望排除水中的各種氣體，好水面上只有水蒸汽而無(wú)其它氣體。熱力除氧器就是將水加熱至沸點(diǎn)，氧的溶解度減小而逸出，再將水面上產(chǎn)生的氧氣排除，使充滿蒸汽，如此使水中氧氣不斷逸出，而保證給水含氧量達(dá)到給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
      熱力除氧器：為了保證水面上只有水蒸汽存在，必須將水加熱至沸騰溫度（在稍高于大器壓力即1.02絕對(duì)大氣壓力下進(jìn)行），在這種除氧設(shè)備又稱大氣式熱力除氧器。
      在熱力除氧器時(shí)、要保證有可靠的除氧效果，應(yīng)該在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中滿足下列條件針對(duì)除氧效果條件本技術(shù)改造擬達(dá)到的目標(biāo)及采取具體措施：
      1、增加水與蒸汽的接觸面積，水流分配要均勻，不銹鋼填料均勻厚實(shí)。
      2、在整個(gè)水面上應(yīng)保證水中溶解氣體的壓力與水面上該氣體分壓力之間有壓力差。系統(tǒng)工作壓力：19.6kPa（1.02kg/cm2絕對(duì)大氣壓力）；
      3、使水與蒸汽成相對(duì)方向流動(dòng)，這樣可以保證有大可能的氣體壓力差和得到較完全的除氧。
      4、必須迅速將水面上的氣體去除，以免它們?cè)谒�面上的分壓力增高，這樣就要求除氧器中氣汽混合物要有足夠的剩余壓頭，且排氣管要有足夠大的斷面，裝置要有足夠的出力。排氣管管徑設(shè)計(jì)合理；
      5、使水能很可靠地被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度。工作溫度：tg=104±1.5℃。
4.大氣式熱力除氧器耗汽量計(jì)算
      DQ=（5～10%）·G（i2—i1）/（i—i2）0·98kg/h式中G——除氧處理大水量，kg/h；i2——除氧器出口水的焓，kcal/kg；i1——進(jìn)入除氧器水的焓，kcal/kg；i——進(jìn)入除氧器蒸汽的焓，kcal/kg；0·98—除氧器效率；設(shè)計(jì)大氣式熱力除氧注意事項(xiàng)，設(shè)計(jì)具體措施：
      1、大氣式熱力除氧器應(yīng)放在給水泵上方，除氧水箱低水位與給水泵中心線間的高差應(yīng)不小于6~7米。鍋爐房土建結(jié)構(gòu)4.5米,不能滿足高差要求，設(shè)計(jì)采用降溫措施以解決；
      2、進(jìn)入熱力除氧器前給水混合溫度，一般不低于70○C；本方案設(shè)計(jì)：除氧器前給水混合溫度80○C；
      3、大氣式熱力除氧器的可靠運(yùn)行只有對(duì)熱力除氧器壓力和溫度以及除氧水箱水位高度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整時(shí)才有可能達(dá)到；除氧器進(jìn)水管上安裝水位變送器、溫度變送器，并采集相關(guān)信號(hào)；
      4、保證熱力除氧器中水力工況和熱力工況均衡：當(dāng)補(bǔ)充大量比較冷的化學(xué)處理水時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能均勻地送進(jìn)，并在幾個(gè)并列運(yùn)行的除氧器間適當(dāng)?shù)胤峙�。蒸汽凝結(jié)水在送入熱力除氧器前好先蓄積在中間貯水箱中，然后將這些凝結(jié)水均勻地送入除氧器，以保證熱力除氧器負(fù)荷的穩(wěn)定。
      本方案設(shè)計(jì)：兩臺(tái)除氧器化學(xué)處理水均勻地送進(jìn)，并在除氧器間適當(dāng)?shù)胤峙�。以保證熱力除氧器負(fù)荷的穩(wěn)定。
      5、熱力除氧器裝置應(yīng)具備下列控制測(cè)量?jī)x表：監(jiān)督除氧頭內(nèi)蒸汽壓力用的壓力表，蒸汽管減壓前后的壓力表和溫度表，除氧水箱上的玻璃水位表，除氧水箱進(jìn)水管和出水管上的溫度表。
      本方案設(shè)計(jì)：熱力除氧器裝置測(cè)量?jī)x表：監(jiān)督除氧頭內(nèi)蒸汽壓力用的壓力表，蒸汽管減壓前后的壓力表和溫度表，除氧水箱上的水位表，除氧水箱進(jìn)水管和出水管上的溫度表。
      6、好用測(cè)氧計(jì)自動(dòng)監(jiān)督水質(zhì)，在沒有測(cè)氧計(jì)的情況下，為了監(jiān)督熱力除氧器的工作，安裝水溫或壓力記錄表是有好處的。安裝水溫或壓力記錄表。
      7、在熱力除氧器運(yùn)行時(shí)，必須特別注意監(jiān)視空氣引出管的作用，如果空氣引出管應(yīng)當(dāng)經(jīng)常有微量的蒸汽冒出。
      8、除氧水箱水位自動(dòng)調(diào)整器前應(yīng)有閘門，在出水短管上應(yīng)有取樣（經(jīng)冷卻器）用的短節(jié)，以便監(jiān)督含氧量。
      9、兩臺(tái)熱力除氧器并列運(yùn)行時(shí)，為了平衡除氧器內(nèi)壓力和水位，各個(gè)除氧水箱上須有可以連接的汽及水的平衡管。
熱力除氧器自動(dòng)控制
      1、在熱力除氧器進(jìn)水管安裝溫度變送器、流量傳感器，在除氧器安裝水位變送器，檢測(cè)進(jìn)水溫度、進(jìn)水流量、熱力除氧器水位等信號(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，為達(dá)到的除氧效果，保證除氧溫度（104±1.5℃），調(diào)節(jié)安裝在蒸汽管道上的電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門，通入的蒸汽進(jìn)行加熱，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，電動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)關(guān)閉。需要通入一定量的蒸氣加熱。壓力傳感器、溫度傳感器將溫度信號(hào)也傳入處理模塊，熱力除氧器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基本原理為：
      G=G±△G式中：G——電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門開度G——電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門計(jì)算開度△G——電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門修正開度上述關(guān)系說明：電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門開度G與兩個(gè)因素有關(guān)，G為電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門計(jì)算開度，與進(jìn)水溫度、進(jìn)水流量有關(guān)，近似為常量；△G為電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門修正開度，當(dāng)除氧水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，開度增大；反之，開度減小。熱力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），給熱力除氧器補(bǔ)水；當(dāng)水位升高時(shí)，水泵自動(dòng)停止。
      2、對(duì)蒸汽鍋爐給水系統(tǒng)控制，應(yīng)修復(fù)鍋爐原設(shè)計(jì)的單沖量自動(dòng)給水系統(tǒng)、既根據(jù)汽包水位傳感器提供的信號(hào)，調(diào)整蒸汽鍋爐給水電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門開度，從而改變給水流量，使汽包水位相對(duì)穩(wěn)定。
      3、防止蒸汽鍋爐給水泵、熱水鍋爐補(bǔ)水定壓泵汽化的技術(shù)處理
      熱力除氧器出水熱水溫度高于鍋爐給水泵、鍋爐補(bǔ)水定壓泵入口允許水溫，并且鍋爐房土建結(jié)構(gòu)4.5米,不能滿足高差要求，可能使蒸汽鍋爐給水泵、熱水鍋爐補(bǔ)水定壓泵入口處可能產(chǎn)生汽化（汽蝕）現(xiàn)象，水泵無(wú)法正常工作。本方案設(shè)計(jì)：在軟化水泵（冷凝水泵）與除氧器之間安裝水—水換熱裝置。一是為了提高除氧器進(jìn)水溫度，使除氧器工作狀態(tài)穩(wěn)定，二是降低除氧器出水熱水溫度，可使蒸汽鍋爐給水泵、熱水鍋爐補(bǔ)水定壓泵入口處不產(chǎn)生汽化（汽蝕）現(xiàn)象。
要保證有可靠的除氧效果，應(yīng)該在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中滿足下列條件
      1、增加水與蒸汽的接觸面積，水流分配要均勻。(采用旋膜管—填料相結(jié)合的除氧頭)。
      2、在整個(gè)水面上應(yīng)保證水中溶解氣體的壓力與水面上該氣體分壓力之間有壓力差。（系統(tǒng)工作壓力：19.6kPa）；
      3、使水與蒸汽成相對(duì)方向流動(dòng)，并保證被除氧氣100%排出除氧頭和得到較完全的除氧。(旋膜式除氧頭結(jié)構(gòu)已滿足)；
      4、必須使將水產(chǎn)生紊流翻滾，水傳熱傳質(zhì)效果理想，才能節(jié)省加熱蒸汽，達(dá)到節(jié)能目的。
      5、使水能很可靠地被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度，又要在極短時(shí)間很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作用。
      旋膜式除氧器工作原理（射流、吸卷、紊流、傳熱、傳質(zhì)、水膜裙、淋雨?duì)�、飽和�?/FONT>旋膜式除氧器工作原理由安百利品牌提供：凝結(jié)水及補(bǔ)充水先進(jìn)入除氧頭內(nèi)旋膜器組水室，在一定的水位差壓下從膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔，形成射流，由于內(nèi)孔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（安百利經(jīng)試驗(yàn)證明射流運(yùn)動(dòng)具有卷吸作用）；在極短時(shí)間很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作用，水溫大幅度提高，而旋轉(zhuǎn)的水沿著膜管內(nèi)孔壁繼續(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)效果理想，水溫達(dá)到飽和溫度。氧氣即被分離出來，因氧氣在內(nèi)孔內(nèi)無(wú)法隨意擴(kuò)散，只能隨上升的蒸汽從排汽管排向大氣（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，部分氧又被下流的水帶入水箱，也是造成除氧效果差的一種原因）。經(jīng)起膜段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，再進(jìn)行深度除氧后才流入水箱。水箱內(nèi)的水含氧量為高壓0-7цɡ/L,低壓小于15цɡ/L達(dá)到部頒運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。
      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�額定出力的50%）或低水溫全補(bǔ)水下達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。