热力除氧器技术参数特点、结构介绍及除氧出现问题原因及处理方法？ 

连云港市宏琦电力辅机有限公司热力除氧器设备为武汉大方机电有限公司制造2×660MW机组内置式热力除氧器。除氧形式为喷雾型,在水箱中完成两步除氧:
      (1)初级除氧阶段:凝结水通过公司的原装喷嘴进行充分雾化,进行初步除氧；
      (2)深度除氧阶段:蒸汽从液面下的蒸汽分配管喷出,完成最终除氧。
除氧设备技术参数：
      工作压力:0.20~1.215MPa(a)；
      设计压力:1.50MPa；
      最高出水温度:186.2℃；
      设计温度:410℃；
      几何容积:328m3；
      有效容积:240m3；
      额定出力:2200t/h；
      出水含氧量:≤5μg/L；
      单个喷嘴最大出力:1200t/h喷嘴数量:2只；
      压降:0.058MPa(最大出力时)；
除氧设备的结构:
      (1)热力除氧器由碳钢制造,由园柱体筒身和两个封头组成的卧式容器。采用三个鞍式支座,筒体中部为固定支座,两侧为滚轮式滑动支座,支座间距为10m。筒体两端的上部分别布置了一个凝结水进口管,其内各安装一个恒速碟形喷嘴。三个出水管布置在筒体中部固定支座两侧,出水管上设置了不锈钢防漩及防止杂物的装置。内件主要由置于水下的蒸汽排管装置、喷嘴雾化区设置的挡水盘及大、小挡水板等组成。有二个供检修用的人孔装置。为防止热力除氧器内部过压,配备了三只DN150的安全阀,该阀与热力除氧器一同发运。安全阀启跳压力为1.35MPa汽平衡管装置用来防止水回流进入进汽管(汽平衡管/管嘴N5A、N5B)。如图5-12为了防止水流入蒸汽管,在蒸汽管上装备一个止回阀,带止回阀的平衡管线应当安装在热力除氧器的上方。若不论何种原因加热蒸汽的压力突然下降,进汽管内的压力将同样下降。由于热力除氧器内的压力会维持短暂的时间,因此止回阀将开启,进汽管内的压力将与热力除氧器内现存的压力相同。相同的压力将防止水倒流。
图5-12热力除氧器进汽平衡管
      (2)STORK盘式恒速喷嘴主要元件是由不锈钢薄板制成的动态平衡碟。这些碟夹在沿周边打孔的环之间,用撑杆压紧成一个整体。在喷嘴中装配有一个流量分配器,由一个穿孔截面和一个集污截面组成。后一个截面装在分配器底部,由一个十字架组成以便打破水流中的旋涡。在喷嘴的周边装有一些定心环以防止碟在运输、热力除氧器安装、拆卸中损坏。
      水通过主凝结水管的连接管接头进入喷嘴,通过流量分配器和夹紧环的孔,凝结水进入碟之间。喷嘴中的高于热力除氧器蒸汽空间的压力迫使碟张开,使凝结水形成水膜喷入蒸汽室。碟周边有齿以保证水膜是间断式的,以形成很小的水滴。齿形缺口沿碟周边规则分布,如果有某一外压负荷,这些缺口可对柔性碟起支撑作用。如图5-13为STORK碟式喷嘴。
图5-13STORK碟式喷嘴TYPE1200
热力除氧器的联锁、报警和保护:
1热力除氧器水位高、低联锁、报警、保护
      1)热力除氧器水位高Ⅰ值:+850mm报警;
      2)热力除氧器水位高Ⅱ值:+900mm报警,联锁开启热力除氧器溢流电动门,高Ⅰ值信号消失,联关;
      3)热力除氧器水位高Ⅲ值:+950mm,联开热力除氧器事故放水电动门、#3高加危急疏水调节门、联关四段抽汽至热力除氧器电动门和四抽逆止门1、2及四抽电动总门,高Ⅱ值信号消失,联关事故放水电动门,联关凝结水上水调节门;
      4)热力除氧器水位低Ⅰ值:+500mm报警;
      5)热力除氧器水位低Ⅱ值:-900mm报警,联跳给水泵;
      6)热力除氧器水位中心线即为0水位;距离热力除氧器底部1300mm。
2热力除氧器压力联锁
      1)四抽压力>0.147MPa,脉冲开四抽至热力除氧器电动门;
      2)四抽压力<0.147MPa,脉冲关四抽至热力除氧器电动门;
      3)四抽压力>1.2MPa,热力除氧器启动排汽电动门自动开;
      4)四抽压力<1.0MPa,热力除氧器启动排汽电动门自动关;
      5)安全阀的开启压力为1.35MPa。
热力除氧器运行注意的事项:
      1热力除氧器进水前,凝结水管道应充分注水排空,防止水击现象损坏喷嘴;
      2当水位低于水箱中心线下600mm时,不得起动热力除氧器;
      3启动期间,应该维持蒸汽压力稳定,防止压力快速下降而损坏喷嘴;
      4在除氧效果满足要求的情况下,为减少蒸汽损失,适当开启排氧门;
      5进行热力除氧器内部检查时,应先排空,打开热力除氧器人孔进入之前,热力除氧器内部温度应与环境温度相同。
热力除氧器的异常及事故处理:
      热力除氧器振动大
      现象:热力除氧器本体及相连管道发生振动;
原因:
      (1)投运过程中,加热不当,未按规定进行操作;
      (2)热力除氧器运行中进入大量冷水;
      (3)热力除氧器降压过快,发生汽水共腾;
      (4)热力除氧器外部管道振动引起热力除氧器振动;
      (5)热力除氧器内部故障,如喷嘴脱落,引起汽水冲击,造成振动。
处理:
      (1)投运热力除氧器加热时,水位应控制在1/3的水位,并按规定进行操作,辅汽供热力除氧器调门开度不得过大,并注意管道的充分疏水;
      (2)热力除氧器温度高而凝结水温很低时,上水时应减慢速度,尤其是当热力除氧器上水由除盐水倒至凝结水时更应注意;
      (3)热力除氧器降压过快时,投入备用汽源,以降低热力除氧器降压速度;
      (4)查热力除氧器外部管道振动原因并采取相应措施;
      (5)满水引起振动时,检查关闭热力除氧器上水门与进汽门,开启放水门以降低水位;
      (6)若由于内部故障引起振动,申请停运处理。
      热力除氧器超压;
现象:
      (1)就地和画面显示热力除氧器压力高于额定值;
      (2)画面上热力除氧器压力高报警;
      (3)热力除氧器安全门可能动作。
原因:
      (1)汽机过负荷,造成四段抽汽压力过高;
      (2)热力除氧器供水调整不当,供水量突然减少甚至中断;
      (3)#3高压加热器水位过低引起蒸汽直接冲入热力除氧器。
处理:
      (1)适当降低机组负荷;
      (2)查凝结水箱、热力除氧器水位自动调节是否正常,必要时切为手动调节,维持热力除氧器一定补水量;
      (3)若#3高加由于蒸汽直接排入热力除氧器引起热力除氧器超压,迅速关闭#3高加正常疏水门,检查高加水位低原因并进行相应处理;
      (4)若由于自动调节不良引起热力除氧器超压,将其切为手动调节。
      热力除氧器出水溶氧大
      现象:热力除氧器出水溶氧>7ppb;
原因:
      (1)取样器由于泄漏等原因造成测量值不准确;
      (2)凝结水含氧量大;
      (3)凝结水量过大或凝结水温过低;
      (4)启动时辅汽供热力除氧器调门开度过小,导致热力除氧器加热不足;
      (5)运行中四段抽汽供热力除氧器逆止门卡涩未开到位,导致蒸汽量减小;
      (6)热力除氧器排氧管堵塞或排氧门开度过小;
      (7)机组升负荷过快。
处理:
      (1)联系化学校验表计准确性;
      (2)检查凝结水溶氧大原因并处理;
      (3)检查确保各低加运行正常;
      (4)调节辅汽供汽调门,保证热力除氧器加热用汽稳定;
      (5)检查四段抽汽供热力除氧器逆止门及电动门状态,保证热力除氧器滑压运行;
      (6)调整排氧门开度,必要时开启启动排汽门以保证除氧通道通畅;
      (7)适当降低升负荷速率。
4热力除氧器水位异常
      现象:画面上热力除氧器水位高报警或低报警;
原因:
      (1)热力除氧器水位测点故障;
      (2)热力除氧器水位自动调节失灵;
      (3)热力除氧器上水系统中各水位调节阀故障。
处理:
      (1)确证为热力除氧器水位测点故障时,解除热力除氧器水位自动调节,加强就地监视,联系热工人员迅速处理;
      (2)将热力除氧器水位调节切为手动调节,联系热工处理;
      (3)联系维护迅速处理;水位高时开启热力除氧器事故放水门,必要时可微开#5低加出口凝结水放水门进行紧急调整;在凝      结水再循环阀投自动时监视其动作情况及凝泵流量,防止凝泵大流量跳闸;热力除氧器水位低且无法维持时,检查关闭热力除氧器事故放水门,适当降低负荷以维持热力除氧器水位。
技术问答:
1、简述进入锅炉的给水为什么必须经过除氧?
      这是因为如果锅炉给水中含有氧气,将会使给水管道、锅炉设备及汽轮机通流部分遭受腐蚀,缩短设备的寿命。防止腐蚀有效的办法是除去水中的溶解氧和其它气体,这一过程称为给水的除氧。
2、给水除氧的方式有哪两种?
      除氧的方式分物理除氧和化学除氧两种。物理除氧是热力除氧器,利用抽汽加热凝结水达到除氧目的;化学除氧是在凝结水中加化学药品进行除氧。
3、热力除氧器的作用是什么?
      热力除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其它气体,保证给水的品质。同时,热力除氧器本身又是给水回热加热系统中的一个混合加热器,起了加热给水,提高给水温度的作用。
4、除氧水箱的作用?
      热力除氧器水箱的作用是贮存给水,平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进热力除氧器水量的差额。也就是说,当凝结水量与给水量不一致时,可以通过热力除氧器水箱的水位高低变化调节,满足锅炉给水量的需要。
5、热力除氧的基本原理是什么?
      热力除氧的原理是建立在享利定律和道尔顿定律的基础上的。享利定律指出:当液体和气体间处于平衡状态时,对应一定的温度,单位体积水中溶解的气体量和该气体的平衡分压成正比;道尔顿定律指出,混合气体的全压力等于各组成气体分压力之和与水面上该气体分压力成正比。热力除氧的原理就是在定压下将水加热至沸点,使蒸汽的分压力几乎等于液面上的全压力,其它气体的分压力则趋于零。于是溶于水中的氧气、二氧化碳及其它气体就有可能从水中全部溢出而被除去。
6、热力除氧器的工作原理是什么?
      水中溶解气体量的多少与气体的种类,水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。热力除氧器的工作原理是:把压力稳定的蒸汽通入热力除氧器加热给水,在加热过程中,水面上水蒸汽的分压力逐渐增加,而其它气体的分压力逐渐降低,水中的气体就不断地分离析出。当水被加热到热力除氧器压力下的饱和温度时,水面上的空间全部被水蒸汽充满,各种气体的分压力趋于零,此时水中的氧气及其它气体即被除去。
7、热力除氧要取得良好的除氧效果,必须满足哪些基本条件?
      必须把水加热到热力除氧器压力下的饱和温度。被除氧的水应有足够的表面积。汽、水流向必须满足使蒸汽和水充分接触的条件。要使水和蒸汽有足够的接触时间。能够顺利排出从水中离析出来的气体。
8、什么是热力除氧器的自生沸腾现象?
      所谓热力除氧器“自生沸腾”指进入热力除氧器的疏水汽化和排汽产生的蒸汽量已经满足或超过热力除氧器的用汽需要,从而使热力除氧器内的给水不需要回热抽汽加热自己就沸腾,这些汽化蒸汽和排汽在除氧塔下部与分离出来的气体形成旋涡,影响除氧效果,使热力除氧器压力升高。这种现象称热力除氧器的“自生沸腾”现象。
9、热力除氧器发生“自生沸腾”现象有什么不良后果?
      热力除氧器发生“自生沸腾”现象有如下后果:
      (1)热力除氧器发生“自生沸腾“现象,使热力除氧器内压力超过正常工作压力,严重时发生热力除氧器超压事故。
      (2)原设计的热力除氧器内部汽水逆向流动受到破坏,除氧塔底部形成蒸汽层,使分离出来气体难以逸出,因而使除氧效果恶化。
10、什么是热力除氧器滑压运行?
      所谓热力除氧器滑压运行是指热力除氧器的运行压力不是恒定的,而是随着机组负荷与抽汽压力而改变。机组从额定负荷至某一低负荷范围内,热力除氧器进汽阀全开,进汽压力不进行任何调节,机组负荷降低时,热力除氧器压力随之下降;负荷增加时,热力除氧器压力随之上升。
11、热力除氧器滑压运行有哪些优点?
      热力除氧器滑压运行最主要的优点是提高了运行的经济性。这是因为避免了抽汽的节流损失;低负荷时不必切换压力高一级的抽汽,投资节省;同时可使汽轮机抽汽点得到合理分配,使热力除氧器真正作为一级加热器用,起到加热和除氧两个作用,提高机组的热经济性。另外还可避免出现热力除氧器超压。
12、热力除氧器运行中应监视那些项目?
      热力除氧器运行中应监视的项目有:溶解氧、压力、温度、水位等。
      热力除氧器的溶解氧:运行中要检查排气门的开度是否适当,汽源是否稳定,主凝结水量及补水率的大小,热力除氧器的工作压力变化等。只有精心维护和合理调整,才能降低热力除氧器的溶解氧。热力除氧器的压力和温度:将水加热到对应压力下的饱和温度是热力除氧器正常工作的基本条件。因此,在运行中应保持热力除氧器内压力和温度的稳定,切勿突变,热力除氧器的压力自动调节装置必须投入,其动作应灵活可靠。
      热力除氧器的水位:在正常运行时,热力除氧器水箱内的水位应保持在正常范围之内。水位过高时,可通过溢水装置将水排走,水位过低时,可适当加大补充水量,或采取控制非生产用汽的手段,以减少锅炉蒸发量,必要时可限制汽轮机部分负荷。
13、简述热力除氧器的汽源切换?
      热力除氧器在启动初期和低负荷时采用定压运行方式(使用辅汽加热),辅汽至热力除氧器加热调阀投自动,维持热力除氧器压力0.147MPa。
      对四段抽汽至热力除氧器供汽管道充分暖管疏水。当四段抽汽压力高于0.147MPa时,在热力除氧器画面上,开启四段抽汽至热力除氧器供汽电动门。随着四段抽汽压力的升高,热力除氧器进入滑压运行阶段,辅汽供热力除氧器加热调阀逐渐关闭。机组正常运行时,当四段抽汽压力低于0.147MPa时,辅汽至热力除氧器加热调阀自动投入。
      注意:汽源切换一定要先关辅汽汽源,再开四抽汽源。否则会引起辅汽至热力除氧器管道振动。
14、热力除氧器空气门为何要保持微量冒汽?
      热力除氧器工作原理是用蒸汽将水加热至该压力下的饱和温度,使凝结水中的溶解气体(包括氧气)分离出来,从空气门排出,如空气门不开,则分离出来的氧气无法跑掉,又会重新溶解在给水中,起不到除氧目的。如果空气门开得过大,虽能达到除氧效果,但有大量蒸汽随同氧气一起跑掉,造成热量及汽水损失。所以在保证除氧效果的前提下,尽量关小空气门,保持微量冒汽,以减少汽水损失。
15、热力除氧器的日常运行维护检查?
      热力除氧器正常运行时由汽机四段抽汽供汽,并随着机组负荷的变化而进行滑压运行;
      1)当汽机跳闸,热力除氧器的压力降至0.147MPa时,辅汽供热力除氧器调节门自动打开,辅助蒸汽自动投入,保持热力除氧器内压力为0.147MPa;
      2)正常运行中查热力除氧器运行平稳,无振动现象,系统各管道、阀门、法兰、表计连接处无漏水、漏汽现象;
      3)每班应核对一次远方水位与就地水位,发现偏差大时应联系处理;
      4)查热力除氧器水位在正常范围内,压力与机组负荷对应,温度对应于工作压力下的饱和温度;
      5)查热力除氧器投运正常,排氧门调整合理,给水溶氧<5ppb；
      6)查热力除氧器水位自动调节良好,维持水位稳定,无大幅波动现象,调阀动作平稳灵活,无卡涩现象,如自动调节失灵或调门故障时切至手动控制,并应尽快联系处理,恢复自动调节。