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4、,難點,掌握熱力除氧器原理，除氧器結構,除氧器工作原理,給水除氧的任務和方法,1,2,3,教學內(nèi)容,除氧器的類型和結構,熱力除氧原理,4,除氧器運行,除氧器視頻介紹,除氧器,.flv,給水除氧的任務和方法,氣體來源：,1,、補充水帶入空氣；,2,、凝汽器、部分低壓加熱器及其管道附件處于真空狀態(tài)下工作，空氣從不嚴密處漏入主凝結水中。,一、氣體的來源及為何要除氧,給水中含有氧氣和空氣的危害：,O,2,會對鋼鐵構成的熱力設備及汽水管道產(chǎn)生強烈的腐蝕作用；,CO,2,的存在會加速氧腐蝕，這種氧腐蝕通常發(fā)生在給水管道和省煤器內(nèi)；,N,2,妨礙熱交換設備的傳熱，降低傳熱效果。,氣體會引起腐蝕和影響傳熱,工
5、質(zhì)里有腐蝕氣體和惰性氣體,：,O,2,、,CO,2,、,N,2,給水除氧的任務和方法,給水除氧的方法：,化學除氧,和,物理除氧,兩種。,化學除氧是利用易和氧發(fā)生化學反應的藥劑，如亞硫酸鈉,Na,2,SO,3,（用于中參數(shù)電廠）或聯(lián)胺,N,2,H,4,，使之和水中溶解的氧產(chǎn)生化學變化，達到除氧的目的。,化學除氧能徹底除去水中的氧，但不能除去其它氣體，所生成的氧化物還會增加給水中可溶性鹽類的含量，且藥劑價格昂貴，中小型電廠不采用；在要求徹底除氧的亞監(jiān)界和超臨界參數(shù)電廠，在熱力除氧后一般再用聯(lián)胺補充除氧。,給水除氧的任務和方法,物理除氧,是發(fā)電廠廣泛應用的,熱力除氧法,，它的價格便宜，既能除氧又能除
6、去給水中的其它氣體，使給水中不存在任何殘留物質(zhì)，故發(fā)電廠均采用熱力除氧法，在亞臨界和超臨界參數(shù)電廠中，熱力除氧法亦是主要的除氧方法，化學除氧只作為輔助除氧和提高給水,pH,值的手段。,給水除氧的方法：,給水除氧的任務和方法,亨利定律（氣體溶解定律）,道爾頓定律（氣體分壓定律）,傳熱方程,傳質(zhì)方程,熱力除氧的原理,亨利定律反映了氣體在水溶液中溶解的規(guī)律，道爾頓定律確定了混合氣體的全壓力與各組成氣體的分壓力之間的關系。它們提供了加熱方法除去水中溶解氣體的理論基礎。,熱力除氧原理,亨利定律指出：,在一定溫度條件下，當溶于水中的氣體與自水中逸出的氣體處于動態(tài)平衡時，單位體積中溶解的氣體量與水面上該氣體
7、的分壓力成正比。亨利定律的數(shù)學表達式為：,式中：,p,b,-,在平衡狀態(tài)下水面上該氣體的分壓力,MPa,；,p,0,-,除氧器內(nèi)水面上氣體的全壓力，,MPa,；,K,d,-,該氣體的重量溶解度系數(shù),它的大小隨氣體 的種類和溫度而定。,熱力除氧的原理,顯然：,如,P,b,P,f,，則,P=P,b,-P,f,P,f,時，,P 0,，氣體繼續(xù)溶于水中，,b,；,在除氧器中，某氣體在水中的溶解與離析處于,動平衡狀態(tài),時，與水中氣體溶解量相對應的該氣體在水面上的分壓力稱為平衡壓力,P,f,，即：,熱力除氧的原理,道爾頓定律指出：,混合氣體的全壓力等于各組成氣體的分壓力之和。,對除氧器：,水面上氣體的全壓
8、力,p,o,應等于水蒸氣的分壓力,p,H,2,O,和溶于水中的各種氣體分壓力,p,j,之和，即：,熱力除氧過程：,對水定壓加熱，,p,H,2,O,，當把給水加熱至除氧器壓力下的飽和溫度時，,p,H,2,O,p,o,，其它氣體的分壓力趨近于零，于是溶解在水中的氣體將從水中逸出被除掉，達到除氧的目的。,熱力除氧的原理,要求,要達到良好熱力除氧效果的基本條件是：,滿足傳熱和傳質(zhì),1,、給水應加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度，建立除氣的加溫和傳熱條件。在熱力除氧中即使出現(xiàn)少量的加熱不足，都會引起除氧效果惡化，使水中含氧量增大，達不到給水除氧要求的指標。在大氣壓力下水加熱不足,1,時水中含氧量會高達,0
9、.2mg,L,；,熱力除氧的原理,要求,熱力除氧的原理,初期除氧階段：,此時水中氣體較多，不平衡壓差較大。氣體可以小氣泡的形式克服水的粘滯力和表面張力離析出來，此階段可以除去水中,80,90,的氣體，相應給水中含氧量可以減少到,0.05,0.1mg,L,。,深度除氧階段：,給水中還殘留少量氣體，此時不平衡壓差相應很小，溶于水中的氣體無能力克服水的粘滯力和表面張力逸出，只有靠氣體單個分子的擴散作用慢慢離析出來，此時可以加大汽、水接觸面，將水形成水膜或水滴，造成水的紊流來加強擴散作用以達到深度除氧。,因此對給水除氧有嚴格要求的亞臨界及以上參數(shù)具有直流鍋爐的電廠，在熱力除氧后還要輔以化學除氧。,除氧
10、的兩個階段：,熱力除氧的原理,除氧器的種類和壓力選擇,根據(jù)水在除氧器內(nèi)的播散方式除氧器可分為：,噴霧填料式（噴霧膜式）,、,淋水盤式（細流式）,、,噴霧淋水盤式,等。,根據(jù)除氧器壓力的大小，可分為,真空式,、,大氣式,和,高壓除氧器,三種。,除氧器壓力應根據(jù)發(fā)電廠的參數(shù)、類型和不同水質(zhì)對含氧量的要求，根據(jù)技術經(jīng)濟比較選擇。除氧器的總容量應根據(jù)最大給水消耗量選擇，每臺機組宜配,1,臺除氧器。中低參數(shù)電廠采用大氣式除氧器；,高壓及中間再熱凝汽式機組宜采用一級高壓除氧器。,除氧器的類型和構造,50MW,以上機組的凝汽器，冷卻排汽至飽和狀態(tài)，本身又有專門的抽氣設備，因而凝汽器具備了熱力除氧的條件，在凝
11、汽器底部兩側加裝適當?shù)某跹b置（如淋水盤、濺水板、抽氣口等），利用汽輪機排汽加熱凝結水即可以除氧，稱,真空式除氧器,。此時電廠補充水也從凝汽器的上部進入，正常運行時可將凝結水和補充水含氧量降至,0.02,0.03mg,L,，可以保護低壓加熱器及其管道免受強氧的腐蝕。但經(jīng)過除氧后的凝結水還要經(jīng)過真空以下的設備和管道，可能漏入空氣，,不能作為唯一的除氧器使用,。,真空式除氧器,除氧器的類型和構造,大氣式除氧器的工作壓力選擇略高于大氣壓（,0.118MPa,），以使離析出來的氣體靠此壓差自動排出除氧器，相應的飽和水溫度為,104.25,。,由于工作壓力低，設備造價也低，土建投資費用不大，適用于中、低
12、參數(shù)發(fā)電廠，還適用于熱電廠生產(chǎn)返回水和補充水的除氧設備。,大氣式除氧器,除氧器的類型和構造,高壓除氧器的工作壓力一般為,0.343,0.784MPa,。我國定壓運行高壓除氧器選為,0.588MPa,，相應的飽和水溫度為,158,，滑壓運行高壓除氧器最高工作壓力為,0.733,0.784MPa,。,高壓除氧器的優(yōu)點：,（,1,）除氧器壓力提高，汽輪機抽汽口的位置也隨壓力提高向前推移，可以減少回熱系統(tǒng)中價格昂貴的高壓加熱器的臺數(shù)，相應增加低壓加熱器的臺數(shù)，使系統(tǒng)造價降低，安全性也提高。,高壓除氧器,除氧器的類型和構造,（,2,）電廠事故或高壓加熱器停用時，高壓除氧器可減少進入鍋爐給水溫度的變化幅度
13、，改善鍋爐的運行條件?，F(xiàn)代高參數(shù)電廠給水溫度一般為,230,260,，高壓除氧器出口水溫為,158,172,，高壓加熱器停用時不象采用大氣式除氧器出口水溫僅,104,，給水溫度變化幅度較小。,（,3,）除氧器壓力提高，其相應的飽和水溫也提高，使氣體在給水中溶解度降低，增強氣體自水中離析過程，有利于提高除氧效果。,（,4,）壓力提高，給水在除氧器內(nèi)的焓升也提高，可避免除氧器的自生沸騰。,高壓除氧器,除氧器的類型和構造,設備較復雜，同時投資增加。鍋爐給水泵要在,160,左右的高溫下工作，為防止給水泵不汽化而產(chǎn)生汽蝕，給水泵入口處需建立較高的靜水頭，因而增加泵的造價和土建投資。,高壓除氧器的缺點,：
14、,除氧器的類型和構造,除氧器的構造,除氧器的類型和構造,噴霧填料式除氧器,除氧器的類型和構造,噴霧填料式除氧器的主要優(yōu)點是：,傳熱面積大，在負荷變動時如低壓加熱器故障停用或進水溫度降低，除氧效果無明顯變化，負荷適應性強，能夠深度除氧，除氧后水的含氧量可小于,7g/L,。這種除氧器的除氧性能與給水霧化好壞關系很大，這種除氧器為我國和西方各國電廠廣泛采用。,噴霧填料式除氧器,除氧器的類型和構造,淋水盤式除氧器,除氧器的類型和構造,淋水盤式除氧器,是一種老式結構的除氧器，外形尺寸大，制造工作量大，檢修困難，在正常工況下除氧效果良好。但對進水溫度和負荷要求苛刻，適應能力差，當進水溫度低于,70,及超負
15、荷運行時，淋水盤形成溢流，除氧效果惡化。另外淋水盤的小孔易被水垢和鐵銹堵塞影響除氧器的出力，其除氧指標達不到高參數(shù)電廠的要求，故在老中壓電廠中應用，同時在水箱內(nèi)設置再沸騰管或在低層加裝蒸汽鼓泡裝置，使上述缺點得一定程度克服。,淋水盤式除氧器,除氧器的類型和構造,噴霧淋水盤式除氧器,有,立式,和,臥式,兩種。其工作是在噴霧層初步除氧，可除去水中大部分氣體，再在噴霧層下面串聯(lián)淋水盤（代替填料層）深度除氧，除去水中殘余氣體。,臥式除氧頭與給水箱組合圖,除氧器的類型和構造,除氧水由進水管,5,進入進水室,4,，在進水室下沿縱向布置的恒速噴嘴將水霧化，二次加熱蒸汽從左邊管進入與霧化水接觸混合,初期除氧,
16、，蒸汽凝結水和給水同時落到中部配水槽,7,中，配水槽將水變?yōu)榫鶆虻募毩髀涞綌?shù)十組淋水箱中，二次加熱蒸汽從淋水盤箱下部進入與給水逆向流動,深度除氧,，除氧后的給水從下水管落至給水箱。,二次蒸汽,一次蒸汽,除氧器的類型和構造,臥式噴霧淋水盤式除氧器,除氧器的類型和構造,除氧器的類型和構造,除氧器的類型和構造,給水箱是凝結水泵與給水泵之間的緩沖容器。,作用：,在機組啟動、負荷大幅度變化、凝結水系統(tǒng)故障或除氧器進水中斷等異常情況下，保證給水泵在一定時間內(nèi)不間斷地向鍋爐送水，防止鍋爐缺水干燒產(chǎn)生爆管事故。,貯水量：,指給水箱底部出水管頂部水位至給水箱正常水位之間的貯水量，一般為給水箱全部幾何容積的,80,85,。按照火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程規(guī)定：給水箱貯水量在保證安全運行的前提下，,200MW,及以下機組為,10,15min,的鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時的給水消耗量，,200MW,以上機組為,5,10min,的鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時的給水消耗量。,除氧器給水箱,除氧器的類型和構造,除氧器的運行,除氧器的自生沸騰,除氧器的自生沸騰是指有過量的熱疏水進入除氧器時，因其壓力降低水汽化產(chǎn)生的蒸汽量已能滿足或大于除
學習情景2課題二：除氧器
