旋 膜 式 除 氧 器.doc

旋 膜 式 除 氧 器

安 装 运 行 维 护 使 用 说 明 书

济宁市鲁宁特种设备有限公司

1. 总述
旋膜式除氧器是一种新型的热力除氧装置，它较好地克服了其它类型除氧器适应能力差、除氧效率低的缺点。旋膜式除氧器的特点是：适应能力强，可在低温水、超负荷等条件下稳定运行；排气量小；除氧效率高，容氧稳定；运行可靠、维修方便。
2. 用途
除氧器是回热系统中的重要辅机之一，它的主要功能是除去软化水中的氧和二氧化碳等非冷凝气体，其次是软化水加热至除氧器运行压力下的饱和温度，而加热气源一般是电站汽轮机压侧的抽汽及其他方面余汽、高温疏水等，从而提高了系统的热经济性，并将达到标准含氧量的饱和水存储于除氧器水箱中，随时满足锅炉的需要，保证锅炉安全运行。
3. 技术特性
3.1技术规范
GB150《钢制压力容器》、《电站压力式除氧器安全技术规定》
3.2旋膜式除氧器工作原理
旋膜式除氧器的传热传质方式与已有的液柱式、雾化式、和泡沸式不同，它是将上述的三种传热熔为一体的传热传质方式，其效率很高。运行中水经水室喷进膜式管内，当水射到喷管内壁后立即沿喷管内壁旋流而下，形成高速旋转的水膜。强烈的紊流状态强化了汽、水间的对流换热。当水由喷管出口端喷出时，由于离心力的作用，形成一定角度的旋转水膜裙。水膜裙是中空的，又因飞行冷凝，使其不仅有很大的吸热功能，而且有很强的解析能力。
3.3旋膜式除氧器工作过程
旋膜式除氧器分为旋膜除氧器段和深度除氧器两段除氧。来自低压加热器的锅炉给水首先进入除氧器的水室，由于一定的压差，水由进水孔射入膜式喷管，当水射到喷管内壁后立即沿喷管内壁旋流而下：在喷管出口端形成中空的旋转水膜裙。水膜裙的内外两面与加热蒸汽充分接触，瞬间水被加热至饱和温度，绝大部分的非冷凝气体被迅速析出，旋膜除氧段初步除氧约90﹪。初步除氧的水经集水锥（淋水盘）均匀地将水分配至填料层。在填料层中水再次被分离成水膜状，使水的表面张力大大降低，且有足够停留时间与过热蒸汽接触，水中残余氧在填料层中被进一步析出，使除氧器出水含氧量达到标准要求（含氧量＜15 ug/L，高压含氧量＜15 ug/L），故该段称为深度除氧段。凡在旋膜除氧段和深度除氧段中被除去的非冷凝气体均上升到除氧器顶部的排气管排向大气。达到要求的除氧水汇集于除氧器水箱，以满足锅炉随时对给水的需要。
4. 结构及其功能
旋膜式除氧器是由除氧头、除氧水箱及设备附件组成。除氧头是由壳体、水室、汽室、集水锥（淋水盘）、不锈钢丝网填料及蒸汽进汽装置等组成。
4.1壳体
壳体是由立式圆形筒身和一个冲压的标准椭圆封头焊接而成。壳体上焊有不同规格的外接管，筒身有人孔。
4.2水室、汽室
水室 、汽室是由上、中、下三块等厚的原板组成。原板焊接在除氧头筒体上，水室、汽室中有膜式喷管，其材料为1Cr18Ni9Ti.每个膜式喷管上进水孔和进汽孔。给水经水室由进水孔沿管内旋流而下，二次 加热蒸汽经汽室由进汽孔进入喷管，由于水在喷管内旋转，不断更换表面。这样水在喷管内先进行部分除氧，再与蒸汽充分接触，瞬间水被加热至除氧器工作压力下的饱的温度，进行初步除氧。
在水室，汽室的膜式喷管间还加装有连通管，其材料为1Cr18Ni9Ti，它的主要作用是排除滞留在汽室下面死区的不凝结气体。
4.3集水锥
集水锥（淋水盘）既是一级除氧的辅助除氧装置，又是二级除氧时水的再分配装置，它使汽水接触均匀，以便更好地实现深度除氧的要求。
4.4填料装置
深度除氧是用不锈钢网填料，是上海金属丝网厂生产的，规格为0.1×0.4mm，型号为60-150。它是将具有Ω形网眼的网套，卷成捆竖直摆放在壳体内的钢架上，高为150mm。它的特点是空隙率大，压力损失小，分离效率高。凝结水落到不锈钢丝网上，再进行汽沸式热交换，然后汇集与水箱。
4.5蒸汽进汽装置
除氧头上下各有进汽管。通向汽室的二次进汽管，它的主要作用是使加热蒸汽与膜式喷管中旋转的水膜内外表面接触，将其加热到除氧器工作压力下的饱和温度。另一路过热蒸汽进入除氧头下部，有弯管中的均匀分布的汽孔把蒸汽沿除氧头下部横截面均匀分布使蒸汽均匀地从填料层底部进入深度除氧段，再由深度除氧段流向旋膜除氧段空间，这样形成一个汽水逆向流动，提高除氧器的除氧性能。
5. 安装注意事项
5.1立式除氧头的轴向中心线应保持垂直，校正除氧头两端水平偏差不大于±4mm.
5.2除氧头与水箱接口管，焊缝的对口错边量应≤1.5mm，若对口尺寸偏差超过要求时，禁止采用掰边等强力方法。
5.3高位旋膜除氧器安装时，出水管与锅炉给水泵之间的垂直高度应不低于6米，出水管到锅炉给水泵之间的管道应尽量减少弯头数量以减小阻力；低位旋膜除氧器安装时，锅炉给水泵与除氧器之间应设置增压装置。
5.4现场安装时，应避免在排汽管管口、凝结水管管口和进汽管管口处掉入杂物、焊瘤等，以免危及设备安全。
5.5除氧器安装后、充水前，应彻底清除焊瘤、杂物和铁锈，修补脱落的油漆，然后做整体水压试验。
6. 运行、维护和注意事项
6.1除氧器冷态启动应采用先送汽后上水的方法，避免先上水后供汽，以免水倒流入进汽管。但应注意控制进汽阀的开度，避免给水箱上下间产生大的温差应力和发生除氧头和给水箱振动。
6.2除氧器运行时，载荷变化率不得大于锅炉正常的负荷升降率。
6.3除氧器运行时，给水压力一般比除氧器工作压力高出0.1Mpa以上(一般控制在0.15MPa～0.2MPa)，以保证膜式喷管在最佳状态下工作和获得最好的除氧效果。
6.4直接排大气的除氧器头排汽阀，其开度应调整至既能保证给水含氧量的要求，又不致大量冒汽，实际开度应由性能试验确定。
6.5如需检修可以打开回转盖入孔进入除氧头进行检修。
7.1传统除氧器高位设置的理由
热力除氧器高位设置的主要原因是离心泵在输送高温饱和水时，必须在吸入口附加一定的正压头，才能保证离心泵不产生汽蚀。当热力除氧温度为104℃时，大气式热力除氧器应该附加到离心泵吸入口的正压头要大于6m，因此大气式热力除氧器设置的高度一般为7m。
7.2低位设置的原理
在除氧器与锅炉给水泵之间设置专门用于输送高温饱和水的防汽蚀装置增压水泵（该防汽蚀装置增压泵扬程一般较低，只能起到增压的目的，不能作为锅炉给水泵直接把除氧水送入锅炉），利用增压压头作为锅炉给水泵的吸入压头，代替高位热力除氧器提供的位置压头，保证了锅炉给水泵送高温饱和除氧水时不会有汽蚀发生，实现了热力除氧器的低位设置。