热力发电厂的回热加热与除氧系统.PPTVIP

第二节 给水除氧系统 除氧器作用： 1.以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器，它既是回热系统的一级， 2.又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水流量成为锅炉给水， 3.并要保证给水品质和给水泵的安全运行，是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。 一、热除氧的机理 （一）分压定律(道尔顿定律) 混合气体全压力 p0 等于其组成各气体分压力之和，即除氧器内水面上混合气体全压力 P0，应等于溶解水中各气体(N2、O2、CO2水蒸汽等)分压力、之和： （二）亨利定律 气体在水中的溶解度，与该气体在水面上的分压力成正比。即单位体积水中溶解某气体量 b 与水面上该气体的分压力 Pb 成正比，其表达式为： 式中 p0–––混合气体全压力，M Pa，k d –––该气体的重量溶解度系数，mg/L 它与气体种类，水面上该气体分压力和水的温度有关 （三）传热方程 创造能将水迅速加热到除氧器工作压力下饱和温度的条件，传热方程为： 式中Q d —除氧器传热量，kJ/h；Kh—传热系数，kJ/(m2﹒℃﹒h)；A—汽水接触的传热面积，m2；Δt—传热温差，℃。须强调指出的是必须将水加热到除氧器压力下的饱和温度。 （四）传质方程 创造气体离析出水面有足够的动力(?p)，传质方程为： 式中 G—离析气体量，mg/h；Km—传质系数，mg/(m2?MPa?h)；A—传质面积(即传热面积) m2，?P—不平衡压差(即平衡压力与实际分压力之差)，M Pa。 综合以上四个公式可得到以下结论： 定压下一般气体(O2、CO2、空气等)在水中的溶解量与水温成反比； 根据传热方程，必须严格控制将水温加热至该压力下的饱和温度，这是热除氧的必要条件； 根据传质方程，要有足够的不平衡压差 ?p，这是热除氧的充分条件。 除氧初期靠不平衡压差 ?p，除氧后期须靠加大汽水接触面（形成水膜，水膜的表面张力小）或水紊流的扩散作用，使气体从水中离析出来。 二、热除氧器的构造 （一）对热除氧器构造的要求 根据热除氧的机理，对热除氧器构造的要求为： 1.为满足传热要求，需有足够的汽水接触面积，水应在除氧器内均匀喷散成雾状水滴或细小水柱，将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度，差几分之一度也不行，故定压除氧器要装压力自动调节器。 2.为满足传质要求，初期水应喷成水滴，后期要形成水膜，而且汽水应逆向流动，以保证有最大可能的?p。 3.要有足够空间，使汽水接触时间充分。据试验在0.1MPa压力下，其它条件一定时，汽水接触时间分别为10、20、30min时，水中溶氧量分别达0.056、0.017、0.006mg/l。为符合允许的给水含氧量，可见应有20~30min的持续时间，即除氧塔要有足够大的空间。 4.应及时将离析的气体排除，以减少水面上该气体分压力，否则，要发生“返氧”现象，故应设有排气口并有足够余气量。可通过除氧器的化学试验来确定排气口开度。 5. 贮水箱设再沸腾管，以免水箱的水温因散热降温低于除氧器压力下的饱和温度，产生返氧。 另外，除氧器、贮水箱还要满足强度、刚度、防腐等要求，并在除氧器和贮水箱上部装有弹簧安全门，水箱上装有水封等，是保护除氧器不会超压损坏的措施，再配以相应管道及附件和测试表计等。 （二）热除氧器的类型 （三）典型热除氧器结构特点 1. 大气压力式、立式淋水盘除氧器 大气压力式除氧器均为立式淋水盘式，如下图所示。其结构主要特点：①设有5~8层环形、圆形淋水盘交错布置，盘底钻有直径为5~8mm小孔，盘中水层高约100mm。由小孔落下表面积很大的细小水滴。②高压加热器组来的疏水，低压加热器组来的凝结水等由除氧头上部各接口处引入(温度低的水流在除氧头最上部引入)；回热加热蒸汽从除氧头的底部引入，汽水逆向流动、换热，将水加热到104℃，使其溶氧小于15?g/l（指大气压力式除氧器）。③顶部设有排汽口。 2. 喷雾、淋水盘填料式卧式高压降氧器 主要特点： ①除氧头上部为喷雾除氧段，迅速将水加热至工作压力下的饱和温度，完成初期除氧。 ②除氧头下部为深度除氧段，完成深度除氧。 ③热传、除氧效果好，可使溶氧量为1~2μg/l，并能适应负荷变化。卧式除氧器可纵向布置多个排汽口，利于气体及时逸出，以免“返氧”，恶化除氧效果。 3. 蒸汽喷射式、卧式高压除氧器 主凝结水、加热蒸汽(正常工况是第四段回热抽汽)