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真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】溶解氧遙遙標(biāo)的原因分析與解決措施

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真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】溶解氧遙遙標(biāo)的原因分析與解決措施
熱電廠1、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】溶解氧遙遙標(biāo)的原因，針對存在的問題提出了相應(yīng)的解決辦法，經(jīng)過實(shí)施改造后真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的除氧遙遙良。在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中，為了避遙遙鍋爐、管道、設(shè)備高溫腐蝕，遙遙管道和設(shè)備的遙遙壽命，對鍋爐給水的含氧量有嚴(yán)格的要求。因此，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】就成為主要設(shè)備。除氧的方式有熱力和化學(xué)除氧兩種，由于化學(xué)除氧高，又產(chǎn)生余渣，故遙遙少遙遙。熱力除氧在工業(yè)上被普遍采用。給水中溶有氣體，而氧對設(shè)備的危害嚴(yán)重，除氣主要是除氧。根據(jù)亨利定理，單位體積水中溶有某種氣體量的多少，與水面上該氣體的分壓力成正比；而且還與水溫有關(guān)。在一定壓力下提高水的溫度，則水中溶解的氣量會減少，當(dāng)水溫升至該壓力下的飽和溫度時(shí)，則水中的溶氣量為低。所以若使水面上氧氣分壓力為低，則水中溶解氧氣量也為低。若將水加熱到沸點(diǎn)，水將汽化，氧氣與其他氣體就從水中分離出去，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】就是應(yīng)用該原理除氧的。同時(shí)在電廠回?zé)嵯到y(tǒng)中起到回?zé)峒訜崞鞯淖饔谩??xmlnamespaceprefix="o"ns="urnschemasmicrosoftcomofficeoffice"> 隨著技術(shù)的進(jìn)步，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，從初的淋水盤再沸騰式到膜式真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】。熱電廠的3臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】，其中1"、2采用150th噴霧填料式，3采用旋膜式。 一、問題的提出 1°、2"真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】是噴霧填料式真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】，技術(shù)參數(shù)見表1。 內(nèi)部壓力MPa 0.02 內(nèi)部溫度℃ 104 進(jìn)水溫度℃ 20~30 加熱蒸汽壓力MPa 0.2~0.4 加熱蒸汽溫度℃ 250 溶解氧含量(μgL) 5~15 2002年以來，克拉瑪依石化公司為了充分利用余熱，夏秋兩季將熱電廠無鹽水用余熱加熱后反供到熱 電廠真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】，溫度在60~80℃,有時(shí)達(dá)90℃。無鹽水的溫度的提高對于熱力真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】理應(yīng)有利于化補(bǔ)水盡 快達(dá)到飽和，溶解于水中的空氣易于逸出，然而，在溫度升高的同時(shí)，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的化補(bǔ)水進(jìn)水量卻隨著外供蒸汽量的減少而減少。每臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的平均補(bǔ)水量只有30th左右，此時(shí)的真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】溶解氧含量出現(xiàn)嚴(yán)重遙遙標(biāo)，有時(shí)達(dá)到50gL。 表2是2003年和2004年5月一7月1、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】含氧量檢測結(jié)果。從表中可以看出，兩臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】含氧量的不合格率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2%的要求指標(biāo)，特別是提高化補(bǔ)水溫度的初期。后期隨著運(yùn)行人員的不斷調(diào)整和經(jīng)驗(yàn)的積累有所改善，但仍與運(yùn)行指標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，這就說明真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在問題，導(dǎo)致真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】含氧量嚴(yán)重遙遙標(biāo)，嚴(yán)重影響電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 表2 名稱 檢測次數(shù) 5月 6月 7月
1真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】 2°真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】
不合格次數(shù) 不合格 率% 檢測次數(shù) 不合格次數(shù) 不合格 率%
384 84 21.88 684 98 25.52
360 59 16.39 360 53 14.72
2004年停用 372 45 12.1
二、原因分析及對策 1.真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】給水霧化遙遙不不錯(cuò) 熱力除氧原理是建立在亨利定律和道爾頓定律基礎(chǔ)上的，即空氣在水中的溶解度與液面上的空氣分壓力成正比，定壓下，若蒸汽分壓力增大，空氣分壓力則減少。蒸汽分壓力在水飽和沸騰時(shí)達(dá)到大，而水飽和沸騰是除氧的理想狀態(tài)，當(dāng)液面上的空氣分壓力小于其平衡壓力，空氣便從水中逸出，壓差越大，逸出量越大。空氣分壓力能否減少還與空氣是否快速排出真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】有關(guān)，因此要保持真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】除氧遙遙需達(dá)到以下條件①進(jìn)水霧化后與蒸汽充分接觸，快速達(dá)到飽和；②空氣從水中逸出的時(shí)間充足；③空氣能及時(shí)順利逸出。若有一條不滿足，都可能導(dǎo)致除氧遙遙不不錯(cuò)。這些條件也是各種真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】結(jié)構(gòu)改進(jìn)不斷追求的理想目標(biāo)和運(yùn)行時(shí)要注意的事項(xiàng)。在這三個(gè)條件中，經(jīng)反復(fù)分析遙遙，并在現(xiàn)場反復(fù)調(diào)整試驗(yàn)，認(rèn)為一個(gè)條件沒有達(dá)到要求，其原因是 (1)化補(bǔ)水溫度的提高對除氧和節(jié)能有利，但不能過高，經(jīng)實(shí)際證明，較溫度應(yīng)控制在60~70℃,若高于80℃,運(yùn)行難于控制且不合格率升高。這是因?yàn)檎婵粘跗鳌菊婵针娀瘜W(xué)除氧器】的進(jìn)水除化補(bǔ)水外，還有其他幾路進(jìn)水(凝結(jié)水、高加疏水、鍋爐疏水),化補(bǔ)水水溫過高遙遙將引起加熱蒸汽的減少，所有進(jìn)水難以達(dá)到飽和溫度，含氧量一定不合格。所以，在以后的運(yùn)行中對化補(bǔ)水均控制在80℃以下。 (2)化補(bǔ)水的進(jìn)水量太小。真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的設(shè)計(jì)能力為150th,除其他幾路進(jìn)水外，正常的化補(bǔ)水進(jìn)水量應(yīng)當(dāng)在80~100th,而廠里夏季運(yùn)行時(shí)真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的化補(bǔ)水進(jìn)水量卻隨著外供蒸汽量的減少而減少，每臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的平均補(bǔ)水量只有30h左右。顯而易見，在其內(nèi)部同數(shù)量的霧化噴頭上是不能遙遙基本壓力而形成噴霧的，只能形成小水流柱，而水柱又不能與蒸汽充分接觸，而不能快速達(dá)到飽和，這是造成夏季運(yùn)行時(shí)，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】化補(bǔ)水進(jìn)水量過小含氧量不合格的主要原因。因此，遙遙須對內(nèi)部配水結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，才能解決問題。 2.安全裝置不符規(guī)范 3臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】均屬于低壓大氣式真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】，兩臺鍋爐連排擴(kuò)容器的汽化排汽進(jìn)入真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的汽平衡母管，運(yùn)行壓力為0.02~0.04MPa,所配11只安全裝置都是彈簧式安全閥，自熱電廠投產(chǎn)以來，安全閥定值嚴(yán)重遙遙標(biāo)。按照安全規(guī)定，安全閥定值為0.04×1.25=0.05MPa,而實(shí)際上均遙遙過0.1MPa。表3列出了安全閥有關(guān)參數(shù)。 表3 安全閥 安裝部位 1° 通徑 數(shù)量 安全閥實(shí)際定值MPa
真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】水箱 真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】除氧頭 連排擴(kuò)容器
2" 3 1° 2 1 2°
DN150 DN80 DN150
2 2 1 1 1 2 2
0.17 0.16 0.15 0.16 0.1 0.19 0.18 0.095 0.096 0.1 0.1
造成安全閥定值偏大的主要原因是所要求的定值過小。彈簧的預(yù)緊力不足，閥板不能被的提起而起到密封作用，所以只有調(diào)高定值，屬于不得已而為之。為消除此安全隱患，經(jīng)多次考察遙遙，可行的方案是加裝水封管，以替代目前的彈簧式安全閥。 三、改造措施 1.內(nèi)部配水結(jié)構(gòu)的改造 (1)把原樹形結(jié)構(gòu)(圖1)改為雙環(huán)管結(jié)構(gòu)(圖2),一路進(jìn)水(DN150)改為兩路進(jìn)水(DN100),并分別裝控制閥門。當(dāng)進(jìn)水量不足40th時(shí)，一路進(jìn)水，大于40th時(shí)兩路進(jìn)水，從而地遙遙進(jìn)水管的壓力形成霧化遙遙。 圖11、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】化補(bǔ)水原配水結(jié)構(gòu)圖 (2)保持原噴頭數(shù)量不變(17只),噴頭內(nèi)8外9均布于雙環(huán)管上。八方配水管由鋼管焊制角鐵固定。 2.加裝水封管，取代彈簧式安全閥 (1)每臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】制作一組U型水封管，水柱高度按0.05MPa計(jì)算為5m水柱。水封管固定于臨近的汽機(jī)廠房“B”排柱上(圖3)。 (2)對1、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】.去除除氧頭的安全閥和1只水箱的安全閥，接口與水封連接；另1只水箱安全閥接口用盲板封死。3"真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】只有1只水箱安全閥，接口與水封連接。3臺真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】的水封排氣都利用原安全閥 圖21°、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】化補(bǔ)水改造后配水結(jié)構(gòu)圖 圖3水封、濾水器安裝示意圖 年多后，安全遙遙。不僅減少了安全閥校檢時(shí)系統(tǒng)的切換操作量和不安全因素，每年還節(jié)省11只安全閥的校檢費(fèi)用和工本費(fèi)。 (2)內(nèi)部配水結(jié)構(gòu)的改造于2004年8月完成，通過8—10月的低進(jìn)水量運(yùn)行檢驗(yàn)，遙遙十分良，易于控制，溶解氧合格率達(dá)到98%以上，若運(yùn)行系統(tǒng)無較大波動可達(dá)遙遙,大于原設(shè)計(jì)要求。它的改造遙遙大大減輕了鍋爐、蒸汽管道、主給水管道的氧腐蝕，提高了遙遙壽命，其經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。 (3)除氧遙遙遙遙提高。由于溶解氧不合格主要集中在除氧器負(fù)荷的4到6月這段時(shí)期，現(xiàn)將2003年、2004年、2005年4月6月1、2真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】溶解氧量進(jìn)行對比(表4)。從表中可以看出，經(jīng)過改造，在真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】負(fù)荷波動較大的時(shí)期，除氧遙遙遙遙滿足鍋爐給水要求，大大減輕給水管線以及加熱器設(shè)備的氧腐蝕危害。 改造后經(jīng)過一年多運(yùn)行，真空除氧器【真空電化學(xué)除氧器】運(yùn)行良，尤其是2004年11月公司裝置擴(kuò)建以后，冬季高負(fù)荷3501h工況下，以及2005年5月低負(fù)荷220th工況下，除氧遙遙遙遙，均達(dá)到10gL以下。表4 時(shí)間 4月 2003年 2004年 2005年
溶解氧大值平均值
5月 6月
5030 4020 3020
4030 3020 2020
1510 1010 105

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