av无码中文字幕无码王_旋膜除氧器在供熱機組大量補水工況中的應用,除氧器相關(guān)-宏慶電力節能環(huán)保-產(chǎn)品展示

旋膜除氧器在供熱機組大量補水工況中的應用

　

胡波

　

�。◤V東省電力設計研究院，廣東廣州510600）

　

    摘　要：通過(guò)對廣東省茂名電廠(chǎng)1×200 MW機組除氧器的選型，闡述了旋膜除氧器的原理和構造，并通過(guò)分析其良好的技術(shù)特性和進(jìn)行投資比較，說(shuō)明了旋膜除氧器在茂名熱電廠(chǎng)以煤代油熱電聯(lián)產(chǎn)技改工程中應用的優(yōu)勢。
    關(guān)鍵詞：電站除氧器旋膜溶氧

1 工程簡(jiǎn)介
　　廣東省茂名熱電廠(chǎng)5號機為1×200 MW以煤代油熱電聯(lián)產(chǎn)技改工程的機組，向茂名石油化工總公司提供中壓及低壓參數蒸汽，同時(shí)考慮純凝運行工況。三大主機分別選用哈爾濱三大動(dòng)力廠(chǎng)產(chǎn)品。汽輪機為超高壓一次中間再熱、單軸、雙抽、三缸雙排汽沖動(dòng)非調整抽汽式機組。冷凝器為雙殼體、分體結構、雙流程表面式冷凝器，冷凝器下部有淋盤(pán)式除氧裝置，達到凝結水充分回熱除氧的作用。均由哈爾濱汽輪機廠(chǎng)設計制造。
　　中壓供汽參數（圍墻外1 m）：4 MPa，460℃，100 t/h。低壓供汽參數(圍墻外1 m)：1．275MPa，300℃，60 t/h。
　　由于中、低壓供熱蒸汽屬于開(kāi)式供熱，共約160 t/h蒸汽無(wú)法回收，系統需要大量補充除鹽水維持汽、水系統平衡。這與我們常規電廠(chǎng)正常汽水損失補水有很大不同。
2 高、低壓除氧器聯(lián)運方案
2.1 系統及參數
　　哈爾濱汽輪機廠(chǎng)在輔機技術(shù)協(xié)議中對冷凝器的補水量作了限制，最大補水量為60 t/h。當給水中的溶解氧超過(guò)允許值時(shí)，就會(huì )在給水管道和省煤器中發(fā)生點(diǎn)狀腐蝕，若省煤器管發(fā)生腐蝕穿孔，則不僅會(huì )顯著(zhù)降低汽輪機出力，而且會(huì )造成停爐。對于熱力除氧設備中，在給定的壓力下，當水達到飽和溫度或稍高于飽和溫度時(shí)，氣相空間的水蒸氣分壓力接近于氣相的總壓力。約有90%的溶解氧以小氣泡的形式從水中逸出，剩余氣體只能以分子形式從水中擴散出來(lái)。此時(shí)必須加大蒸汽與水的接觸面積，縮小氧逸出時(shí)所經(jīng)歷的擴散距離，同時(shí)造成水的湍流來(lái)加強擴散作用，達到深度除氧。若100 t/h的冷水直接進(jìn)入普通高壓除氧器，補水率達到20%，補水溫度20℃，氧的質(zhì)量濃度高達10 mg/L,其水溫無(wú)法升至對應壓力下的飽和溫度，除氧效果差。因此對于其余補水量，我們只有考慮另設大氣再用補水泵送入高壓除氧器，實(shí)現溶解氧達標的目的。此時(shí)所選用的高壓除氧器為常規使用的帶恒速?lài)娮斓牧芩P(pán)臥式除氧器。其系統連接及最大抽汽工況參數如圖1。

2.2 系統設備水位控制
2.2.1 純凝工況時(shí)的水位控制
　　純凝工況時(shí)正常補水進(jìn)冷凝器，高壓除氧器水位由汽封加熱器出口調節閥V1控制；冷凝器熱井水位由其進(jìn)水調節閥V2控制。
2.2.2 抽汽工況時(shí)的水位控制
　　抽汽工況時(shí)，總補水量為冷凝器與低壓除氧器補水量之和。低壓除氧器水位由其補水進(jìn)口調節閥V3控制；冷凝器熱井水位由其進(jìn)水調節閥V2控制；在冷凝器熱井水位允許和高壓除氧器出口含氧指標合格的前提下盡量補水至冷凝器，以提高給水系統熱效率。補水泵進(jìn)高壓除氧器調節閥V4開(kāi)度穩定在高壓除氧器一定工況下的正常水位，水位波動(dòng)則由V1閥實(shí)現調節。
2.2.3 系統布置
　　兩臺除氧器布置在除氧煤倉間同一層樓板，總荷重約3．626 kN，土建結構梁的設計將會(huì )使截面增大，梁高加高，除氧間整個(gè)空間減小，通道狹窄，而且均布置在集控室頂層，增加了運行不安全性，給以后的運行、維護、檢修都帶來(lái)很多不便。
　　這種傳統系統設計思路雖然能實(shí)現溶氧達標，但是系統復雜，布置繁瑣，實(shí)際是一種無(wú)奈的選擇。
3 高壓除氧器全補水方案
3.1 方案
　　鑒于上述考慮，在與汽輪機廠(chǎng)的設計聯(lián)絡(luò )會(huì )上，我們提出了冷凝器全補水的要求,這樣不僅有利于冷凝器維持真空、減少循環(huán)水量，而且提高回熱系統的效率。充分的理由得到廠(chǎng)家的許可，同意在冷凝器噴嘴上作調整，實(shí)現全補水。這樣補水系統就變得簡(jiǎn)單而可靠。除鹽水全部直接進(jìn)入冷凝器初步除氧，再由凝泵送入高壓除氧器深度除氧，補水系統示意如圖2。

　　但是由于補水量的增大，原低加系統流量加大，非調整加熱抽汽的參數可調范圍小，勢必造成凝結水溫度下降。若選用傳統的淋水盤(pán)式除氧器，由于流量增大，會(huì )使霧化水加熱不足，溫升受到限制，致使除氧效果降低；特別是低負荷時(shí)，進(jìn)口凝結水溫度偏低，噴霧加熱后，尚不能完全達到對應壓力下的飽和溫度，使多余氣體無(wú)法分離出來(lái)，影響深度除氧。因而選擇一個(gè)既能滿(mǎn)足大量補水要求，又能達到滿(mǎn)意的除氧效果的除氧設備就顯得非常重要。
3.2 旋膜式高壓除氧器
　　從傳熱傳質(zhì)機理上看，除氧器主要有：霧化、泡沸和旋膜。除氧器的主要控制指標是淋水密度、提升溫度及溶氧的濃度差。旋膜除氧器的提升溫度可達到70℃，質(zhì)量濃度由7.6 mg/L降至7μg/L。
3.2.1 工作原理
　　旋膜除氧器是一種新型熱力除氧器，它依據亨利定律，在結構上采用了三種不同功能的旋膜管組成的組件，建立了汽態(tài)區段傳質(zhì)方法，完善了旋膜技術(shù)，旋膜除氧器的傳熱傳質(zhì)方式與已有的液柱式、霧化式和泡沸式不同，它是將射流、旋轉膜和懸掛式泡沸三種傳熱傳質(zhì)方式縮化為一體的傳熱傳質(zhì)方式，因此有很高的效率。射流、旋轉膜、懸掛泡沸式三種傳熱傳質(zhì)方式源于石化系統的噴射降膜和泡沸傳熱傳質(zhì)方式，不同的是,將噴射冷凝擴散管取消，利用噴嘴的射流及飛行冷凝。它不僅具有很大的吸熱功能，而且具有很大的解析能力，將自然降膜改為強力降膜，增加了液膜更新度，使液膜沿管壁強力旋轉，卷吸大量蒸汽，增強傳熱傳質(zhì)功能，將相向泡沸改造為懸掛式泡沸，提高蒸汽流速高時(shí)的泛點(diǎn)(飛濺)，并能保持汽體通道，將獨立的三種傳質(zhì)傳熱裝置縮化為一體,在一個(gè)單元部件內完成。有利于汽水接觸，強化了汽水間的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，使溶于水中的氣體易于析出。
3.2.2 主要特點(diǎn)
3.2.2.1 除氧效果好
　　旋膜除氧器除氧后水中溶氧量，高壓除氧器為1～7μg/L，保證值不大于5μg/L；低壓除氧器為5～7μg/L，保證值不大于7μg/L，完全達到和超過(guò)國家標準的要求，降低了鍋爐、汽輪機系統的腐蝕速度。
3.2.2.2 適應性強
　　a）適應于入口溶氧量高、水溫低的情況。旋膜除氧器允許高壓除氧器入口水溶氧量達2 mg／L，入口水溫60℃；允許低壓除氧器入口水溶氧量10mg／L，入口水溫20℃。
　　b）適應操作壓力變化范圍大的情況。高壓旋膜除氧器滑壓域0．002～1 MPa。
　　c）適應低溫補水率大的情況。高壓除氧器低溫補水率為25%，補水溫度60℃。
3.2.2.3 穩定性好
　　當負荷突變25%、瞬間增補給水10%、改用低溫汽源、入口水溫大幅度下降時(shí)，除氧器仍能達到合格指標且除氧器不會(huì )發(fā)生振動(dòng)。
　　當機組甩負荷時(shí)，水箱內水流分配管能將低溫水直接送至出水口處，完全防止給水泵入口汽化�！　�
3.2.2.4 節能效果顯著(zhù)
　　除氧器排汽量?jì)H為出力的0.1%，不需外設排汽冷卻器，較之國內其它除氧器節能達30%以上。
3.2.2.5 結構簡(jiǎn)單
　　因其具有結構簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，所以易改造，易安裝，維護工作量小。
3.2.3 使用情況
　　旋膜除氧器自20世紀80年代初問(wèn)世以來(lái)，在太原第一熱電廠(chǎng)300 MW機組，北京第一熱電廠(chǎng)、渾江發(fā)電廠(chǎng)、朝陽(yáng)發(fā)電廠(chǎng)等幾十臺200 MW以上機組工程應用良好，尤其適用大量補水，進(jìn)水溫度低工況。目前該類(lèi)型除氧器在廣東省尚無(wú)使用業(yè)績(jì)，在茂名熱電廠(chǎng)以煤代油熱電聯(lián)產(chǎn)技改工程中屬于首次應用。
4 兩種方案設備配置投資比較
　　對于高、低壓除氧器聯(lián)運方案，需配置一臺高壓除氧器、一臺低壓除氧器、兩臺高壓除氧器補水泵、四只水位控制閥等，投資約250萬(wàn)元。
    對于高壓除氧器全補水方案，需配置一臺高壓除氧器、兩只水位控制閥等，投資約100萬(wàn)元�！　�
5 結論
　　顯然，針對該工程，高壓除氧器全補水方案比高、低壓除氧器聯(lián)運方案有明顯優(yōu)勢：
    a）系統簡(jiǎn)單可靠，熱經(jīng)濟性高；
    b）控制方便簡(jiǎn)單，監控要求低，運行穩定；
    c）土建結構輕巧，投資少，布置空間寬敞；
    d）設備初投資少；
    e）運行費用少，安全性高。
　　綜上所述，我們認為采用高壓除氧器全補水方案在保證運行安全可靠的前提下，能改善設備性能，簡(jiǎn)化系統配置，是一種合理的設計思路。

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