旋膜式除氧器结构特点和锅炉除氧系统维护

旋膜式除氧器结构特点和锅炉除氧系统维护

旋膜式除氧器结构特点和锅炉除氧系统维护，介绍了旋膜式除氧器内部结构、除氧原理及其工艺流程，提出除氧器生产运行时常见异常问题和解决措施以及除氧器在各种情况下的维护。
热动厂热电车间于1996年11月投产运行，主要配置锅炉及汽轮发电机组2部分，任务是保证全公司高压蒸汽的使用，剩余高压蒸汽供25MW汽轮机发电。除氧设备主要是一台旋膜式除氧器。除氧器是电厂锅炉和工业锅炉必备的设备，其主要功能是降低锅炉给水中的含氧量，使之达到标准要求，以保证锅炉、汽轮机组及整个系统的金属部件在高温下不发生过度的氧化腐蚀。热力除氧器是目前常用的锅炉除氧设备。旋膜式除氧器是热力除氧器的一种，其效率远高于其他类型的除氧器。
1结构特点
本装置旋膜式除氧器由除氧塔和给水箱2部分组成，采用两鞍座支承，其中一为固定、一为滑动。滑动鞍座的滑动面之间用2层聚四氟乙烯板作滑动块，正常运行时由固定点向滑动端的膨胀量约为28mm,滑动鞍座横向位移约20mm。除氧塔下部和给水箱上部各设有安装就位用的4条支腿，除氧塔和水箱之间有下水接口和4根通汽管接口，采用焊接连接。
1.1除氧塔
锅炉给水的除氧及加热主要在除氧塔内完成。在除氧塔内设有二级除氧装置(一级除氧组件和二级除氧组件)及其他部件。
一级除氧组件由筒体、隔板、旋膜管、双流连通管、水入口混管组焊为一体，并分为水室和水膜裙室；二级除氧组件由篦组和填料组组成。
其他部件包括除氧塔上部设有汽水分离器，下部设有4根加热蒸汽导管和1根落水管(出水管)。
除氧塔结构示意图见图1。
1一填料组；2一篦组；3—疏水入口；4一筒体；5一水入口混管；6旋膜管；7汽水分离器；8双流连通管；9水室；10—隔板；11水膜裙室
图1除氧塔结构示意图
1.2水箱
旋膜式除氧器水箱的作用是贮水，作为缓冲之用，锅炉上水时进行预加热，辅助除氧。水箱主要部件有蒸汽导管、再沸腾管、防旋板及其他部件(给水泵再循环管、水封接口、液位计接口等)。水箱结构示意图见图2。
1.3主要技术参数(见表1)
表1除氧器主要技术参数
设计出力/t·h设计压力/MPa设计温度/℃进汽压力/MPa进汽温度/℃工作压力/MPa工作温度/℃入口水温/℃
2300.682500.70.4915828
水箱有效容积/m3700安全门整定压力/MPa0.63安全门总排汽量/t·h~158.9大排气量(占出力的百分数)/%1.2
2旋膜式除氧器工作原理
除氧塔按水流方向，由上而下分为排气区段、起膜器组、空间区段和填料层区段，主凝结水、补给水、各处水质合格的疏水进入旋膜式除氧器起膜组的水室间隔，经旋膜管上的小孔喷射成射流，沿旋膜管内壁形成水膜，旋流而下，离心作用下在管出口形成旋转的水膜裙。加热蒸汽由填料层组下部上升，经气液网和篦条由水膜裙及管内壁的中空部分通过，与入口水逐级相遇，进行热质交换。将入口水加热到与除氧器运行压力相对应的饱和蒸汽温度，溶解于水中的氧气及其他不凝结气体自水中逸出，经封头上部汽水分离器排气管排入大气。入口水在起膜器内完成一次除氧，在填料层完成二次除氧。除氧水由除氧器自流而下，经水箱上的汽水连通管下落，汇集于除氧器水箱中。
此种结构的传热系数较高，是旋膜式除氧器的主要特点之一。加热蒸汽也可通入水室预先加热入口水，一般情况下该阀门不必开启，仅当出口水溶氧量达不到要求时，可适当开启此阀。当除氧设备停运时，起膜器间隔中存水，可由旋膜管下端的小孔排出。填料层组的气液网和蓖条框架均为分离件组成挡圈，可由空间区段上的人孔装入或卸出。高压加热器疏水进入除氧器的空间区段。
1—蒸汽导管；2—防旋板；3一再沸腾管图2水箱结构示意图
3旋膜式除氧器工艺流程
旋膜式除氧器在补水管道上设有混调器，将加热蒸汽通入补水中。从1500#来的脱盐水经液位调节器LIC16401进入混调器，由低压蒸汽加热到80℃后进入除氧塔的旋膜室，再进入旋膜管形成水膜，由低压蒸汽直接加热形成饱和水，除去脱盐水中90%的游离氧。脱盐水出旋膜管后再通过篦子形成水膜，然后进入液汽网，达到进一步除去8%游离氧的目的，后进入水箱。机组启动时由低压蒸汽母管供汽，汽轮机运行正24后.9由四段抽汽供除氧器。当PISA16405指示压力低到0.62MPa时，自动将除氧蒸汽切换自汽轮机三段抽汽。给水箱中的水经给水泵打入高压加热器中，与汽轮机三段、二段抽汽间接换热后送至锅炉。
4异常现象及解决措施
4.1旋膜式除氧器的振动
4.1.1旋膜式除氧器原因分析
旋膜式除氧器在运行中不正常的振动会危及到设备及系统的安全。振动原因有如下几点
1)负荷过大，塔内盘溢流阻塞汽流通道，产生水冲击；
2)排气带水，塔内气流速度太快；
3)喷雾层内压力波动引起水流速度波动，造成进水管摆动；
4)旋膜式除氧器内部故障，如喷嘴脱落、淋水盘偏斜，使水流成为柱状落下，引起水冲击；
5)旋膜式除氧器外部管道振动而引起除氧器振动；
6)旋膜式除氧器满水，气水流互相冲击引起振动。
4.1.2旋膜式除氧器解决措施
1)判明为内部故障后应停运处理；
2)负荷过大时应降低旋膜式除氧器负荷。调匀除氧器进水，使其波动不要过大。必要时，降低机组的负荷，以免除氧器过负荷；
3)满水或排气带水时，应调低旋膜式除氧器水位，关小排气门进行调整。
4.2旋膜式除氧器满水
4.2.1旋膜式除氧器原因分析
旋膜式除氧器满水会引起除氧器振动的发生。严重时，通过抽汽管返回到汽轮机中，造成汽轮机的水冲击损坏。满水的原因有如下
1)水位自动调整装置异常，调整门失控大开，造成旋膜式除氧器满水；
2)运行中给水泵突然掉闸，水位调整跟不上；
3)水位表异常，给运行人员以假象，造成误判断。
4.2.2旋膜式除氧器解决措施
汽轮机组装有旋膜式除氧器水位高自动保护装置，当水位异常升高时，自动打开除氧器溢流水门UV16033,并发出报警信号，以便运行人员及时发现，并根据具体情况采取相应的措施。如自动改手动、校对水位表、起动备用给水泵等。
4.3旋膜式除氧器超压
4.3.1原因分析
旋膜式除氧器超压会造成旋膜式除氧器的严重损坏。对旋膜式除氧器的超压保护装置应进行定期检查、试验工作，以确保其动作的灵活可靠性。造成旋膜式除氧器超压的原因有如下
1)汽轮机组过负荷，造成回热抽气压力升高；
2)旋膜式除氧器的进水调整不当，突然减小，甚至中断；
3)进入旋膜式除氧器的热源过多，如气封漏气及主气门门杆溢气不正常地增大、高压加热器疏水量过大或高压加热器故障使一部分加热器用的抽气进入旋膜式除氧器等。
4.3.2旋膜式除氧器解决措施
旋膜式除氧器超压保护设置双重保护。当旋膜式除氧器内压力升高达到安全阀的开启压力时，安全阀将打开，排掉过量蒸汽，使旋膜式除氧器压力回到正常值；如果压力继续升高，超压自动保护装置将动作，打开超压保护阀排汽，关闭进汽电动阀，同时发出声光报警信号，提醒操作人员注意，并采取相应调整措施。运行中，调整旋膜式除氧器上水均衡是保证除氧器不超压的有效措施。
5旋膜式除氧器维护
旋膜式除氧器维护工作不仅应在运行过程中密切关注，而且在其他条件下也应做好系统维护。