寇天龍

摘 要：介紹了高壓旋膜除氧器運行中含氧量初步分析，對各種運行工況下除氧效果的變化進行分析與判斷，以達到熱力除氧的目的。

關(guān)鍵詞：旋膜式除氧器；含氧量；熱力除氧

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.134

0 引言

本電站采用高壓旋膜式除氧器共有#10、11、12，3臺，除氧器系統(tǒng)是熱電廠補給水的源頭，對外供熱所需的水量是由除氧器來補充的。本電站除氧器系統(tǒng)自2009年6月投入運行以來，除氧器除氧效果一直較為穩(wěn)定運行，基本上都能控制在合格范圍之內(nèi)。從2012年下半年開始除氧器含氧量開始發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，經(jīng)常超標，后經(jīng)運行調(diào)整后狀況仍未見好轉(zhuǎn)。在2013年全停大修期間車間組織對三臺除氧器均進行了檢查和修復(fù)工作，投運后經(jīng)調(diào)整含氧量基本都能控制在正常范圍。但從2013年下半年開始，三臺除氧器的溶解氧量又開始經(jīng)常超標，通過近期對系統(tǒng)的分析排查和調(diào)整，得出了一些體會和結(jié)論，下面我就除氧器含氧量問題上的一些認識進行闡述。

1 旋膜式除氧器的結(jié)構(gòu)和原理

除氧設(shè)備主要由除氧頭、除氧水箱兩大件以及接管和外接件組成，其主要部件除氧頭是由外殼、旋膜器（起膜管）、淋水篦子、液汽網(wǎng)、填料等部件組成。

工作原理是凝結(jié)水及補充水首先進入除氧頭內(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，水在射流運動中便將大量的加熱蒸汽吸卷進來；在極短時間很小的行程上產(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，此時水傳熱傳質(zhì)效果最理想，水溫達到飽和溫度。氧氣即被分離出來，因氧氣在內(nèi)孔內(nèi)無法隨意擴散，只能隨上升的蒸汽從排汽管排向大氣。經(jīng)起膜段粗除氧的給水及由疏水管引進的疏水在這里混合進行二次分配，呈均勻淋雨狀落到裝到其下的液汽網(wǎng)上，再進行深度除氧后才流入水箱。水箱內(nèi)的水含氧量小于7mg/l為標準。

2 目前對除氧器含氧量超標的主要原因分析

2.1 加熱蒸汽母管溫度變化量的大小與含氧量關(guān)系

加熱蒸汽母管溫度值的高低對除氧器含氧量影響較大，分析認為加熱蒸汽母管從低壓蒸汽管道進入母管時靠近#10除氧器，由于管廊的壓損，母管溫度的波動值大小對于除氧器含氧量有影響，表現(xiàn)為母管溫度波動值越大越劇烈，除氧器含氧量越不穩(wěn)定，母管溫度穩(wěn)定，含氧量趨于穩(wěn)定。如圖1。

2.2 加熱蒸汽母管流量的大小與含氧量關(guān)系

除氧器運行負荷過高，進水波動過大：運行負荷過大，造成超過除氧器超出設(shè)計除氧能力，一方面，在規(guī)定的蒸汽量達不到除氧器設(shè)計壓力下的飽和溫度，影響除氧能力，另一方面，除氧頭設(shè)計空間內(nèi)的蒸汽量也可能達不到與補水的混合充分，達到水的沸點，即使達到沸點，因為接觸時間短，很難將解吸出來的氧和其他氣體全部排出，造成除氧效果不好；運行負荷波動過大時，也可能造成除氧器的汽、水配比不好，造成除氧器溫度、壓力波動過大，影響除氧效果，如圖2。

2.3 門桿漏氣與#10、11除氧器氧含量關(guān)系

門桿漏氣的壓力幾乎是一個恒定值，但是溫度值會發(fā)生變化，門桿漏氣溫度降低時，除氧器含氧量有增大的趨勢，溫度升高時，含氧量有時沒有明顯的回落，從側(cè)面證明除氧器加熱不足，可能有兩個方面因素，一個是熱源不夠，一個是流量太大，如圖3。

2.4 除氧頭排氧們開度大小與含氧量關(guān)系

除氧頭排氣管排汽量不夠，除氧頭的排汽量，也是影響除氧器除氧能力的一個非常重要的因素，應(yīng)保證解吸出來的氣體能通暢的排走，如果除氧器中解析出來的氧和其他氣體不能通暢的排走，則由于除氧器內(nèi)蒸汽中殘留的氧量較多，會影響水中氧擴散出去的速度，從而使出水的殘留含氧量增大。

2.5 補給水溫度與含氧量的關(guān)系

除氧器的熱除鹽水進水通過3臺換熱器換熱后進入除氧器，對除氧器的除氧原理基于亨利定律和道爾頓定律分析得出，和給水溫度沒關(guān)系，和運行溫度有關(guān)系。給水溫度高了降低除氧蒸汽消耗量，有利于節(jié)能。當然，給水溫度高了，有利于加溫到該除氧器工作壓力下的飽和溫度，有利于除氧效果的實現(xiàn)和保持。給水溫度低了，除氧器除氧頭內(nèi)部加溫負荷大，可能不能有效保持除氧效果。

2.6 凝結(jié)水補水與含氧量的關(guān)系

凝結(jié)水的溶解氧對除氧器的含氧量重要影響之一，軸封加熱器內(nèi)液位、凝結(jié)水泵法蘭、本體疏水擴容器及附屬設(shè)備和管道漏入空氣，影響凝結(jié)水的溶解氧，進一步影響除氧器的含氧量，除氧頭內(nèi)不能保證凝結(jié)水含氧量被析出，而影響除氧器的除氧效果。

2.7 除氧頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)與含氧量關(guān)系

除氧頭內(nèi)部損壞，旋膜管脫落使噴頭形成膜狀霧化效果較差，減少了汽水接觸面積，降低了除氧效果。布水填料不均勻、壓扁，造成短路，使布水效果不好，補水與蒸汽不能達到充分接觸混合，使補水達不到沸點溫度，使水中的氣體不能及時順利從水中解析出來，造成除氧水氧含量過高，影響除氧效果。

3 除氧器含氧量調(diào)整與建議

（1）運行調(diào)整是判斷設(shè)備運行狀態(tài)最基本的手段，首先通過對除氧器一次汽門開度進行了調(diào)整，開大了一次進汽門（因為一次進汽門開度較小時，可能會影響在旋膜管內(nèi)一次除氧的效果）。其次是合理分配各臺除氧器的負荷，對除鹽水、凝結(jié)水、高加疏水進行了合理的分配。第三對再沸騰門以及排氧門進行了調(diào)整。通過這些調(diào)整，#10、11除氧器的氧量從大于100mg/l降到了小于7mg/l。但此次在對#12除氧器的調(diào)整過程當中，#12除氧器含氧量始終不合格（由大于100mg/l降至40mg/l），車間也組織專業(yè)人員對其進行了排查、調(diào)整和分析，基本排除了運行調(diào)整的原因，擇機將對#12除氧器進行進一步的檢查和檢修工作。

（2）監(jiān)測系統(tǒng)是設(shè)備穩(wěn)定運行的主要依據(jù)，除氧器的取樣只能通過2小時一次的人工化驗（人工化驗存在取樣器、管道、取樣點、人為偏差等一定的誤差，還不能時時刻刻對含氧量的分析和監(jiān)測）。針對含氧量在線監(jiān)測系統(tǒng)以無法使用，建議盡快完善系統(tǒng)，對系統(tǒng)缺陷進行徹底改善和加大系統(tǒng)的維護，保證在調(diào)整除氧器時含氧量能在線監(jiān)測跟蹤，這樣有利于對除氧器含氧量運行情況了解和解決。

（3）額定負荷是設(shè)備安全運行的前提，除氧器負荷長期偏高，超出除氧器額定負荷，造成除氧器超過設(shè)計運行除氧能力，（除氧器單臺蒸汽設(shè)計用量45～56t/h）達不到除氧理想效果降低了除氧器除氧效果，針對此現(xiàn)象建議增加一臺除氧器，來提高除氧能力。有條件的時候定期對除氧器除氧頭的檢查，在10月份對#10、12除氧器除氧頭檢查中發(fā)現(xiàn)內(nèi)部旋膜器脫落和填料分配不均，使進水不能與蒸汽充分混合，嚴重影響了除氧效果，針對這樣現(xiàn)象，建議車間制定有針對性修復(fù)措施，避免在運行中脫落損壞，使除氧裝置運行得以保障。

參考文獻

[1]汽輪機及附屬裝置規(guī)程[Z].