【正文】 淋水密度 ， 提高入口水容許含氧量和充分利用低溫汽源 ， 保持除氧器穩(wěn)定等方面做出了貢獻(xiàn)。為適應(yīng)大型機組的需要 ， 提高淋水密度和提高其適應(yīng)性 ， 研究改進了膜式除氧器效能 ，將膜式改為射流、旋膜及泡沸縮臺為一體的高效能旋膜除氧器。BBC750 型、阿 大 1500 型除氧器還可滑壓啟動。 問題 從對熱力除氧器的幾項 基本要求來看 ， 各類除氧器的除氧深度、除氧效果都已達(dá)到深度除氧的要求 ， 可以滿足運行時對給水溶氧的要求。 h， 其入口水溶氧要求為 10181。g/L， 設(shè)計出口溶氧 7181。 本文的主要工作內(nèi)容 由于給水除氧在電力生產(chǎn)中的重要性 ， 本文將介紹熱力除氧的基本原理 ， 及電廠中常用的幾種熱力除氧器的結(jié)構(gòu)、工作過程和除氧效果 ， 并在此基礎(chǔ)上 對 300MW機組的噴霧 — 填料式除氧器進行熱力校核 ， 分析其在霧化區(qū)的傳熱是否符合要求。 熱力除氧原理是建立在亨利定律和道爾頓定律的基礎(chǔ)上的。因此除氧器實際也是除 氣器 ， 不僅出去了氧氣 ， 也出去了其它氣體。水被加熱到一定壓力下的飽和溫度 ， 使溶解于水中的氣體解析出來 ， 并隨著加熱蒸汽的余汽一起排出 除氧器外。目前 ， 我國新安裝的機組 ， 大都采用補充水送入凝汽器進行預(yù)除氧的方式。 三 、 按結(jié)構(gòu)形式分 按照結(jié)構(gòu)形式 ， 除氧器可分為淋水盤式、噴霧式、填料式、噴霧 填料式、 旋膜 式等幾種。由于水經(jīng)兩次加熱、播散 ， 因此 ， 除氧效果也較好。 圖 21 淋水盤式除氧器結(jié)構(gòu)簡圖 水通過淋水盤上的小孔時 ， 就被分散成密布的細(xì)水流 ， 并為下 層淋水盤所盛接 ，然后又從這層淋水盤的小孔下落 ， 如此依次通過數(shù)層淋水盤后 ， 最后落至除氧頭下部的貯水箱內(nèi)。水的霧化靠噴嘴來實現(xiàn) ， 深度除氧靠填料層中的填料來完成。 實際經(jīng)驗證明 ， 對于噴 霧 — 填料式除氧器 ， 只要加熱汽源充足 ， 水的霧化程度又 較好 ， 在霧化區(qū)內(nèi)就能較快地把水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度 ， 90%左右的溶氧可以除去。 一、 旋膜式除氧器的結(jié)構(gòu) 旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)見簡圖 23。將加熱蒸汽從除氧器的 水箱引入 ， 使其有足夠的蒸汽來加熱填料層內(nèi)的水 ， 同時水箱內(nèi)上部蒸汽的流動 ， 會將水箱內(nèi)水中不斷析出的氧氣迅速帶走 ， 有利于穩(wěn)定除氧效果。 （ 2） 二級除氧裝置 由四層水蓖子組成。 ， 水沿管壁旋轉(zhuǎn)流動而下 ， 在管內(nèi)壁形成高速旋轉(zhuǎn)水膜 ， 凝結(jié)水在噴管內(nèi)先進行部分除氧。 三、 旋膜式除氧器特點 旋膜式除氧器除了有噴霧填料式除氧器的優(yōu)點外 ， 還具有以下優(yōu)點 [3] 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 18 （ 1） 負(fù)荷適應(yīng)性好 。 （ 6） 排汽量小于入口水量的 %， 不需另加排 汽 冷卻器 ， 優(yōu)化了設(shè)備 ， 降低了熱耗值 ， 比同出力其它類型熱力除氧器少耗能 1/3。 （ 4） 按照錐體面積的公式 ， 計算單只噴嘴噴霧所形成的汽、水接觸面積 (F )，公式如下： ）（ 21 rrSF ??? 2米 （ 3— 2） 式中： S — 斜邊 ， 米。 （ 6） 按照下式計算平均對數(shù)溫差 ( mt? )： mt? =ttttttt???????混除混除lo （ 3— 7） 其中： t? — 除氧器相應(yīng)壓力下的飽和溫度與除氧器出水溫度之差 ， 一般為 ～ C? ， 高壓除氧器取低值。所以有 補D =0 噸 /時。 C? 除氧器進、出口的平均對數(shù)溫差（ mt? ） ， 按式（ 3— 7）計算（此處 混t 不包括高加疏水） ， 式中 t? 一般為 ～ C? ， 高壓除氧器一般取低值 ， 這里取 t? = C? ： mt? =ttttttt???????混除混除lo = 182 .212 149 .8182 .212 149 . l og ?????= C? 除氧器所需的總加熱面積 ( 總F )， 按式 (3— 8)計算： 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 24 總F =mtQ?? = 6?? =294 2米 由于設(shè)計的除氧器的實際傳熱面積（ 總F ）要小于理論的傳熱面積 ， 所以可以保證除氧器霧化區(qū)的加熱。 噴霧式除氧器的除氧效果 [8] （ 1） 噴霧式除氧器的傳熱過程 我國目前使用最多的是噴霧式除氧器。在噴霧式除氧器中 ， 由于所噴霧滴很小 ， 表面張力大 ， 只能完成初期除氧的任務(wù)。 （ 3） 噴霧式除氧器的深度除氧層 在噴霧除氧器下部往往加 1層固體填料、網(wǎng)柵或淋水盤作為給水深度除氧的區(qū)段 ， 固體填料層可使 比表面積 (單位體積的表面積 )達(dá)到 200m2/m3左右 ， 有利于進一步除氧。 由于起膜 器中的水流按一定角度 (下傾角 a)作旋流運動 ， 因此其行程 是直線距離的數(shù)倍。水在起膜管內(nèi)和水膜裙下分離出的不凝 結(jié) 氣體不能隨意擴散 ， 只能局限在起膜管內(nèi)孔 ， 同時在壓差的作用下 ， 強制它隨著上升蒸汽從起膜管的中空低壓通道排到排氣口 ， 為排出不凝 結(jié) 氣體創(chuàng)造了良好 條件 ， 防止了返氧現(xiàn)象的發(fā)生 ， 這也是旋膜式除氧器除氧效果優(yōu)于老式除氧器的一個重要 原因。與定壓運行除氧器相比 ， 其熱經(jīng)濟件要高。因為在同樣出力的條件下 ， 兩者都能瞬間將水加熱到飽和溫度 ， 其傳熱能力都很強。 K)左右。 旋膜式除氧器的除氧效果 [10][13] 一、 旋膜式除氧器的傳熱過程 在壓差的作用下 ， 水以很高的流速 (在 10kPa～ 60kPa 不同的壓差下 ， 水的入 口流速在 )進入 起膜管 ， 并且緊接著作離心旋轉(zhuǎn)運動 ， 起膜管內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)水膜很容易達(dá)到紊流狀態(tài)。雖然 DAB隨 T的升高而增大 ， 但其絕對值很小 ， 如 圖 4－ 1 擴散系數(shù)隨溫度變化的曲線 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 26 空氣在 100℃的水中 ， 其 DAB為 105cm2/s。蒸汽加熱霧滴時 ， 屬高強度凝結(jié)換熱 ， 換熱系數(shù)為 104～ 104W/(m26 ＝ 6 1 0 0 8 .5 7 5 2 1 .33 6 0 0 1 2 .7 3 0 .0 0 0 8? ? ???＝ 米 2 從以上計算中可見 ， 當(dāng)噴嘴能將水 霧化到水滴平均粒徑為 0. 8 毫米 時 ， 僅在霧化區(qū)內(nèi)就能將全部補充水和凝結(jié)水加熱到相應(yīng)的飽和溫度。 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 23 蒸汽至水的傳熱系數(shù) (? )， 按式（ 3— 4）計算。 （ 8） 根據(jù)噴嘴的數(shù)目 ( n )和單只噴嘴的汽、水接觸面積 (F )， 計算理論加熱面積 ( 理F )： 理F =n F 2米 （ 3— 9） 在一般的情況下 ， 理論加熱面積 ( 理F )和總加熱面積 ( 總F )應(yīng)比較接近。根據(jù)經(jīng)驗 ， h — 般 取 ～ 米 ， 應(yīng)同除氧頭的熱負(fù)荷強度同時 考慮。由于旋膜式除氧器良好的技術(shù)性能 ， 預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來 ， 旋膜式除氧器技術(shù)會在工業(yè)鍋爐、企業(yè)自備熱電站、廢熱鍋爐及各種規(guī)模發(fā)電廠中得到更廣泛的應(yīng)用。 （ 2） 除氧效率高 ， 給水含氧量合格率 接近 100%。旋膜式除氧器的傳熱傳質(zhì)過程主要發(fā)生在噴管內(nèi) ， 水膜裙起著輔助除氧的作用。在此層間 ， 水膜被不斷地重新分配 ， 使水流進一步得到均化 ， 同時被不斷上升的蒸汽加熱 ，進一步除氧。水箱上裝有就地水位計 ， 并提供電合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 16 接點液位計口 ， 除氧頭上留有壓力信號孔 ， 以提供給熱工進行蒸汽、水位的自動調(diào)節(jié)控制設(shè)計 。噴管管壁上開有與管壁相切且向下傾斜 10176。 圖 2— 2 噴霧 — Ω填料式除氧器結(jié)構(gòu)示意圖 噴霧 Ω 填料式除氧器除氧效率較高 ， 對負(fù)荷和水溫的變化適應(yīng)性較強 ， 檢修也比較方便?，F(xiàn)以 噴霧 Ω 填料式除氧器為例 ， 說明這類除氧器的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程。在汽流上升的同時 ， 通過熱量的傳遞把水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度 ， 這 時水中的溶解氣體不斷解析出來 ， 并被汽流攜帶上 升 ， 最后 同過剩的加熱蒸汽一起自頂部的排汽管 排出 除 氧 器外 。各種類型除氧器的區(qū)別主要在于除氧頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。 （ 2） 噴霧式除氧器 噴霧式除氧器 ， 是使要除氧的水通過噴嘴霧化成很細(xì)小的水滴因而被迅速地加熱而除去溶氧。 這種除氧器一般 用于中溫中壓電廠 ， 在高溫高壓及高參數(shù)的電廠中 ， 一般用大氣式除氧器對補充水進行預(yù)除氧。 （ 2） 過熱式除氧 器 過熱式除氧器 ， 是先將要除氧的水加熱至超過除氧器工作壓力下的飽和溫度 ，然后再引入除氧器內(nèi)進行除氧。保證熱力除氧效果的基本條件是： （ 1）水應(yīng)被加熱到除氧器對應(yīng)工作壓力下的飽和溫度 ， 即使有少量加熱不足（幾分之一攝氏度） ， 都會引起除氧效果的惡化 ， 使水中殘余溶解氧量增高 ， 達(dá)不到給水除氧的要求 。其關(guān)系式為 b0pb pK＝ mg/L （ 2－ 1） 式中 K— 該氣體的重量溶解系數(shù) ， mg/L， 它的大小隨氣體種類、溫度和壓力而定 ； Pb— 平衡狀態(tài)下水面上該氣體的分壓力 ， MPa； P0— 水面上混合氣體的全壓力 ， MPa。 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 8 第二章 熱力除氧器 火力發(fā)電廠中應(yīng)用最普遍的是熱力除氧器 ， 其運行費用低 ， 同時除氧器作為回?zé)嵯到y(tǒng)中的一個混合加熱器 而 使機組的熱經(jīng)濟性有所提高 。清河發(fā)電廠 GWC670 型除氧器 ， 運行中溶氧為 2～ 15181。g/L 以下 (實際為 5～ 10181。 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 7 蘇聯(lián)、國產(chǎn)霧化除氧器早期為立式 ， 其淋水密度較大 ， 為 135～ 150m3/m2 h， 適于大型機組配套 ， 容許入口水中溶氧在 1000～ 2200181。但近年來也出現(xiàn)直流式等新型除氧器系列。為提高熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性 ， 西德和蘇聯(lián)于 70 年代開始研究開發(fā)無除氧器熱力系統(tǒng)。 熱力除氧器發(fā)展的現(xiàn)狀和前景展望 [4] 隨著高 參數(shù)大容量機組的發(fā)展 ， 對熱力除氧器的技術(shù)要求愈來愈高。海綿鐵除氧可以在常溫下進行除氧 ， 無須對進水加熱 ， 安裝無特殊要求 ， 同時設(shè)備可以低位布置 ， 工藝較為簡單。載體型除氧樹脂 ， 如Y1206 樹脂（電子工業(yè)部十二研究所研制） ， 除氧效果好 ， 但出 水含有微量肼 ， 不可以飲用 ， 其再生液及清洗的水中含肼較多 ， 排放后對環(huán)境有污染； LHY 型樹脂 ，除氧效果能夠達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求 ， 再生工藝簡單 ， 但樹脂價格高 ， 初投資大 ， 還原用亞硫酸鈉較多。因此 ， 采用聯(lián)胺除氧應(yīng)維持以下條件 ： （ a） 必須使水維持一定的 pH 值； （ b） 必須使水保持足夠的溫度； （ c）必須使水中有足夠的過剩聯(lián)胺。 亞硫酸鈉無毒 ， 可在低溫下使用 ， 能將鐵的氧化物還原成四氧化三鐵 ， 但增加了水 中 的含鹽量。 解析除氧法工作原理是將不含氧的氣體與要除氧的給水強 烈混合接觸 ， 使溶解在水中的氧解析至氣體中去 ， 如此循環(huán)而使給水達(dá)到脫氧的目的。 物理方法 [6] 物理方法除氧是利用物理的 方法 將 水中的氧氣析出 來 ， 常用的有熱力除氧 法 、真空除氧法和解析除氧法等。眾所周知 ， 水中經(jīng)常含有大量的溶解氣體 ， 如氧氣 、二氧化碳等 ， 它們不僅存在于化學(xué)補充水中也存在于主凝結(jié)水中。 隨著高參數(shù)大容量機組的發(fā)展 ， 對熱力除氧器的技術(shù)要求愈來愈高。 關(guān)鍵詞 ：熱力除氧器；熱力校核；運行現(xiàn)狀分析 合 肥 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 論文 Abstract The boiler water of thermal power plant often contains a lot of dissolved gases,such as oxygen、 carbon dioxide and so on, but the most damage of which is oxygen. Steel pipes and heating equipments with oxygen will have more oxygen erosions,which form a major threat to the