旋膜式除氧器自生沸騰對機組除氧器回?zé)嵯到y(tǒng)高壓位置安全性和經(jīng)濟性的影響

      旋膜式除氧器自生沸騰對機組旋膜式除氧器回?zé)嵯到y(tǒng)高壓位置安全性和經(jīng)濟性的影響，分析了電廠旋膜式除氧器自生沸騰對機組安全性和經(jīng)濟性的影響，利用等效熱降原理進行定量分析。
      凝汽式發(fā)電廠采用回?zé)峒訜嵫�環(huán)提高經(jīng)濟性，利用旋膜式除氧器除去水中的氧氣，旋膜式除氧器也是回?zé)嵫�環(huán)的混合式加熱器，布置在回?zé)嵯到y(tǒng)的高壓加熱器和低壓加熱器之間，由于旋膜式除氧器類型和位置的特殊性，使它對經(jīng)濟性和安全性有較大的影響。
1、能級利用原則與自生沸騰
      能級即能量的級別，是指蒸汽所具有的焓值的高低。焓值越高，說明能級越高，蒸汽具有的做功能力越強。因此，在能量利用時，應(yīng)盡量做到高能級高利用，不降級使用。
      旋膜式除氧器的自生沸騰，是指不需要抽汽的熱量，僅憑其他進入旋膜式除氧器的蒸汽熱和疏水熱就可滿足將水加熱到旋膜式除氧器工作壓力下的飽和溫度的現(xiàn)象。
      旋膜式除氧器自生沸騰時，回?zé)岢槠�管上的逆止閥關(guān)閉，破壞了汽水逆向流動，排汽工質(zhì)損失加大，熱量損失也加大，影響了機組經(jīng)濟性，同時除氧效果惡化，威脅旋膜式除氧器的安全，所以不允許自生沸騰現(xiàn)象的發(fā)生。電廠在實際運行時，由于軸封漏汽回收至旋膜式除氧器量的增大、高加疏水量的增大以及旋膜式除氧器運行壓力的降低，自生沸騰現(xiàn)象時有發(fā)生，而且負(fù)荷越低，旋膜式除氧器工作壓力的影響越大，自生沸騰現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至?xí)�出現(xiàn)中壓缸內(nèi)缸外壁間溫差超值報警，因此自生沸騰的現(xiàn)象不容忽視。在合理的熱力系統(tǒng)設(shè)計下，旋膜式除氧器工作壓力降低是產(chǎn)生自生沸騰的主要原因之一。
2、旋膜式除氧器自生沸騰對經(jīng)濟性影響分析
2.1旋膜式除氧器的運行方式
      旋膜式除氧器的運行方式，常見有定壓運行和滑壓運行。定壓運行是指抽汽管道上布置有節(jié)流閥，抽汽經(jīng)節(jié)流后，進入旋膜式除氧器的壓力降低，保持旋膜式除氧器工作壓力為一定值；滑壓運行是指抽汽不進行任何節(jié)流直接進入旋膜式除氧器的運行方式。實際上，在抽汽口至旋膜式除氧器的管道上，不論滑壓運行還是定壓運行都布置有閥門，可能造成旋膜式除氧器的工作壓力低于理論進汽壓力(理論進汽壓力為抽汽壓力減去管道壓損后的壓力值),這樣就會造成不可逆失，致使高能級能量低能級利用，降低了經(jīng)濟性。
2.2等效熱降理論分析
      由于存在節(jié)流損失，使旋膜式除氧器工作壓力降低，旋膜式除氧器出口水溫降低，為了使給水溫度保持不變，必然加大高一級壓力抽汽量，等于多用了高能級的壓力抽汽，而節(jié)約了低能級的低壓抽汽，影響了抽汽做功量，高一級壓力抽汽量的增大，同時也意味著一部分蒸汽沒有再熱，也是影響了再熱吸熱量。因此，抽汽經(jīng)過節(jié)流后進入旋膜式除氧器，經(jīng)濟性要降低，其根本的實質(zhì)在于能級的貶值利用。
2.3定量分析
以140MW機組試驗測得數(shù)據(jù)為例，試驗相關(guān)數(shù)據(jù)如表1。
表1試驗相關(guān)數(shù)據(jù)
序號 項目 單位 試驗數(shù)據(jù)
1 主給水流量 t/h 458.903
2 三抽壓力 MPa 1.024
3 抽汽壓損 5% 0.051
4 旋膜式除氧器理論工作壓力 MPa 0.973
5 旋膜式除氧器實際工作壓力 MPa 0.579
2.3.1提高旋膜式除氧器工作壓力的安全性分析
疏水量
圖1實際旋膜式除氧器壓力下系統(tǒng)平衡圖
疏水量
圖2理論旋膜式除氧器壓力下系統(tǒng)平衡圖
      實際旋膜式除氧器壓力下熱平衡如圖1所示，在實際工作壓力下，三抽抽汽量為-670kg/h,旋膜式除氧器發(fā)生自生沸騰，若提高旋膜式除氧器工作壓力到理論工作壓力，旋膜式除氧器的熱平衡則如圖2所示，由此可見，提高旋膜式除氧器運行壓力后，三抽抽汽量約有8004kg/h,自生沸騰消失，旋膜式除氧器除氧效果和安全性提高，且給水加熱回?zé)岱峙涓�加合理�?BR>2.3.2提高旋膜式除氧器工作壓力的經(jīng)濟性分析
      提高旋膜式除氧器工作壓力，旋膜式除氧器出口飽和水溫度升高，由等效熱降原理，為了保證給水溫度不變，高一級壓力(即二抽)抽汽量必須減少。這一過程引起抽汽做功量增加：△H?=(T-T')×[g(2)-g(3)]=(757.7-664.6)×(0.442-0.285)=14.62(kJ/kg)式中：r-旋膜式除氧器理論工作壓力下飽和水焓；r'-旋膜式除氧器實際工作壓力下飽和水焓；g(2),g(3)-二抽、三抽抽汽效率。
      循環(huán)吸熱量增加△Q?=(T-T')÷[h(2)-hs(2)]xo=(757.7-664.6)÷(3089.61-864.085)×(3538.1-3095.7)=18.51(kJ/kg)式中：σ-再熱吸熱量；h(2),hs(2)分別為二抽抽汽焓與二號高加加熱器疏水焓(其它符號同上)。效率增加△g?=|(H+△H?)/(Q+△Q?)-gl/g×100=l(1280+14.62)/(2891.9+18.51)-0.4428V0.4428×100=0.4571(%)式中：H-新汽等效熱降，kJ/kg;Q-新汽吸熱量，kJ/kg;g-機組效率。
      煤耗率增加△b=△g?×B=0.4571/100×353=1.614(g/kW·h)年節(jié)煤量△b(y)=△b×h×Pe=1.614×5000×140000=1129.8(t)式中：B-機組標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率，g/kW·h;h-機組全年運行小時數(shù)，取5000h;Pe-機組額定發(fā)電功率，kW。
      由以上分析計算可以看出，減少抽汽口至旋膜式除氧器的節(jié)流壓損，可以使一臺140MW的機組年節(jié)煤1129.8t。
      由此可見，沒有工質(zhì)損失并不意味著沒有能量損失，能量的貶值利用同樣也會使機組經(jīng)濟性降低。三抽抽汽管道上的節(jié)流損失不僅危及到旋膜式除氧器的安全運行，而且?guī)�來�?jīng)濟性降低。