第五章、给水除氧及发电厂的辅助热力系统.ppt

第五章 给水除氧及发电厂的辅助热力系统 给水除氧及除氧器 除氧器的运行及其热经济性分析 发电厂的工质损失及补充 工质及废热的回收利用 1.2 给水除氧的方法 1）化学除氧 采用添加化学药剂的方法，能够彻底除氧，但不能除去其它气体，且费用较高，生成盐类，一般不单独使用。现在一般加入联氨N2H4作为除氧剂。 2）物理除氧 热力除氧：是一种电厂普遍采用的方法，既可以除去氧气又可以作为回热系统中的一级混合式回热加热，价格便宜，热经济性高。 化学给水除氧法 1）原理 ②道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。给水温度上升，水面上水蒸气的分压力增大，其它气体的分压力减小，并逐渐趋于零。除氧器也是除气器。 ③ 传热方程 建立除氧的传热条件——把水加热到除氧器工作压力下的饱和温度。 传热方程 kJ/h 必须将水加热到除氧器压力下的饱和温度。 1.4 热力除氧器类型及结构 1）类型 按结构：淋水盘式、喷雾填料式等； 按压力：真空式、大气压式和高压除氧器； 按布置：卧式和立式。 2）结构 立式淋水盘式 喷雾式 旋膜式 1.4 热力除氧器类型及结构 除氧水首先进入中心进水管，继而流入环形配水管，在环形配水管上装有若干可调式不锈钢弹簧喷嘴，水由喷嘴喷成雾状。加热蒸汽从除氧塔下部向上流动，由于汽水间传热面积增大，水被很快地加热到除氧塔内压力下的饱和温度，于是水中溶解的气体大部分以小气泡的形式逸出。 旋膜式 凝结水及补充水进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的压差下从旋膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流,由于内孔充满了上升的加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来,在极短时间内很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提升,而旋转的水沿着旋膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,此时紊流状态的水传热传质效果最理想,水温达到饱和温度.氧气即被分离出来,由于旋转水流基本上是紧贴管壁旋转而下,在旋膜管中间形成汽—气通道,不存在气体流动死区,因氧气在内孔内无法随意扩散,析出的不凝结气体被讯速排出,只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气(老式除氧器虽加热了水,分离出了氧但氧气比重大于加热蒸汽,部分氧又被下流的水带入水箱,也是造成除氧效果差的一种原因). 凝汽器的真空除氧装置 卧式除氧头与给水箱 1.5 除氧器的热平衡及自生沸腾 1）除氧器的热平衡 混合式加热器 自生沸腾：指过量的温度较高的蒸汽和疏水流进除氧器，其汽化产生的蒸汽量已满足加热水到除氧器工作压力下的饱和温度，使进入除氧器的主凝结水不需要回热抽汽加热就能沸腾。 第二节、 除氧器的运行及其热经济性 2.1 除氧器的运行方式 定压运行：保持除氧器工作压力为一定值。需要在进气管上安装压力调节阀。（中小机组应用） 滑压运行：在滑压范围内运行时，其压力随主机负荷与抽气压力的变动而变化。没有额外节流损失，热经济性高。 2.2 除氧器气源连接方式 除氧器滑压运行蒸汽连接系统 2.3 除氧器的滑压运行 1）负荷骤升 “返氧” 原因：负荷骤升，除氧器压力很快上升，水箱中的水因热惯性水温滞后于压力变化，由饱和态变为未饱和态，水面上已分离解析出的气体重新返回水中。 结果：除氧器出口含氧量增大，除氧效果恶化； 除氧器压力下的给水泵因压力升高、水温滞后运行安全。 措施：控制负荷骤升速度≤5%负荷/min； 再沸腾管，直接加热水箱内的水，使温度变化跟上压力变化； 对滑压范围加以适当的压缩。 2）负荷骤降 “闪蒸” 原因：负荷骤降时，除氧器的压力下降，除氧水箱内 的水由饱和水变为过饱和水发生闪蒸。 结果：除氧效果由于水的再沸腾而更好； 水温也因此逐渐下降； 发生气蚀，影响水泵安全性（与水箱下水管相连的给水泵的水温并未立刻下降，而水泵入口的压力骤降） 3）水泵安全工作条件 有效汽蚀余量（有效净正吸水头）NPSHa:在泵吸入口，单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量即液体所具有的避免在泵内发生汽化的能量，它只与吸入系统的情况有关。 必需汽蚀余量（必需净正吸水头）NPSHr:反应泵本身汽蚀性能的好坏，与泵的结构、转速和流量有关。NPSHr越小，泵本身汽蚀性能越好，且其随转速增大而增大。 不汽蚀的条件： NPSHa≥ NPSHr或△NPSH=NPSHa-NPSHr=△h-△H≥0 △h:除氧器稳态工况时防止泵汽蚀的富裕压头 △H：除氧器暂态工况时富裕压头的下降值 防止汽蚀的措施 提高除氧器的安装高度Hd； 采用