除氧器+1000MW机组旋膜式除氧器排氧方式优化与应用
 

     除氧器+1000MW机组旋膜式除氧器排氧方式优化与应用介绍了发电有限责任公司旋膜式除氧器排汽回收系统的结构、工作原理。通过与国内现有相关产品的对比，论证了自主研发的旋膜式除氧器排汽回收系统的优点，为今后在同类型机组中的应用提供参考。
1旋膜式除氧器工作原理
    凝结水从盘式恒速喷嘴喷入旋膜式除氧器汽空间，进行初步除氧，然后落入水空间流向出水口；加热蒸汽排管沿旋膜式除氧器筒体轴向均匀排列布置，加热蒸汽通过排管从水下送入旋膜式除氧器，与水混合加热，同时对水流进行扰动，并将水中的溶解氧及其他不凝结气体从水中带出水面，达到对凝结水进行深度除氧的目的。蒸汽从水下送入，未凝结的加热蒸汽（饱和蒸汽）携带不凝结气体逸出水面，流向喷嘴的排汽区域（喷嘴周围排汽区域为未饱和水喷雾区），在排汽区域未凝结的加热蒸汽凝结为水，不凝结气体则从排汽口排出。在旋膜式除氧器顶部均需设置排汽管，其作用是将高加及旋膜式除氧器所产生的不凝结气体排向大气，在排出气体的同时，会携带岀少量的高温蒸汽⑵。
2旋膜式除氧器及乏汽排放
    2x1000MW机组分别安装1台卧式无头式旋膜式除氧器⑶，型号为DFST-3200?350/186,性
旋膜式除氧器性能参数
序号 项目 参数
1 设计出力（给水流量）/（t-h-1） 3200
2 大出力/（fh-1） 3400
3 设计压力/MPa 1.56
4 设计温度/幻 425
5 水箱有效容积/m3 350
6 水箱总容积/m， 462
7 额定温升/Y 30
8 出口溶氧/（mg-L-1） <0.005
9 滑压运行范围/MPa 0.15~1.25
能参数如表1所示。
    每台旋膜式除氧器设有4个排汽孔，每个排汽孔设有节流孔板及电动控制阀，旋膜式除氧器内的不凝结气体通过排汽孔排至厂房外（如图1所示），以减轻其对热力设备造成的氣腐蚀⑷。
3排氧方式原设计存在的问题
    原设计是在除氧头顶部设置2根排汽管，其作用是将高加疏水及旋膜式除氧器内所产生的不凝结气体排向大气，但在排出气体的同时，将携带出大量的高温蒸汽。携带出的蒸汽其高，而且还造成厂房大量冒汽，严重损害了企业的社会形象。而且还造成厂房大量冒汽，严重损害了企业的社会形象。工质及热量散失在大气中⑸，不仅造成机组补水率升高、运营成本低。
4国内现有旋膜式除氧器排汽回收装置
4.1装置
    以汽机冷凝水（45.8Y）为工作介质，除氧头排汽经排汽回收装置抽吸后，将冷凝水加热升温（髙温升可达50T以上）进入气一液分离罐,被分离的氧气经排出装置自动排出，这样被加热的冷凝水其含氧浓度低于旋膜式除氧器正常进水含氧浓度。
    热水再经升压泵回到低加出口进入旋膜式除氧器水管。排汽热能与冷凝水被全部回收，减轻旋膜式除氧器负荷，节省除氧用汽，提高水质，旋膜式除氧器排汽回收装置流程如图2所示。
图2旋膜式除氧器排汽回收装置流程
4.2装置2
    将2台旋膜式除氧器外排乏汽接至乏汽回收总管，以除盐水（20船）为工作水，经喷射式混合加热器抽吸，将乏汽冷凝成水，并变成气一水混合物，工作水被加热。热水进入气液分离装置，被分离的不凝结气体经排岀装置自动排出，热水经升压泵，回送至旋膜式除氧器进水总管。排汽的热能与冷凝水被全部回收，旋膜式除氧器出力不变，旋膜式除氧器所需新蒸汽用量减少，旋膜式除氧器排汽回收装置流程如图3所示。除盐水总管DN50DN.50DM00=.通阀DW00讶/大小头2
图3旋膜式除氧器排汽回收装置流程
5旋膜式除氧器排汽回收系统改造
    二期工程每台机组设置1台卧式/内置式无头旋膜式除氧器，其设计大出力为3400t/h,实际运行出力为3033t/h；设计工作压力156MPa,实际工作压力1.218MPa,自耗汽量92t/h,排汽管为4个，管径4>57x3mm。正常运行时，旋膜式除氧器排汽量约为0.2t/h。通过旋膜式除氧器排氧系统改造，在旋膜式除氧器排汽管各加装2台截止阀，其中1、2号截止阀接到各自排汽母管上，3、4号截止阀经管路连接后，再引出1条管道经5号截止阀引至旋膜式除氧器溢流排水管道，经低压疏水扩容器回收至凝汽器，不凝结气体通过真空泵排出。机组启动过程中，旋膜式除氧器排汽对空排放，正常运行后旋膜式除氧器排汽到凝汽器，回收工质。机组停机后切换至排空方式，具体方案如下。利用机组小修期间进行系统改造。
    在原旋膜式除氧器2个排氧管上各安装1台DN80/6.4MPa焊接手动门，用作与大气隔离，在2台手动门前（排氧电动门后）各安装管径为089mm的20号钢管，并在每根排氧管连接处各安装1台DN80/6.4MPa焊接手动门，与凝汽器隔离。2根蒸汽回收管汇合后，从中间引出1根管径为0>133mm的20号钢管，经1DN125/6.4MPa焊接手动总门，与旋膜式除氧器溢流到主机凝汽器管路阀门后相接。新门安装前要进行阀门严密性校验，并涂抹润滑剂，方便运行人员操作。钢管安装前，对管壁内部进行清理，防止金属、杂物等进入凝汽器污染水质。管道连接完毕后，对焊口进行热处理并检验合格，方可验收并投入使用。对新安装的阀门管道进行保温敷设。绘制新版系统图（如图4所示），将系统变更部分逬行更新，方便指导运行人员操作。
6旋膜式除氧器排汽回收装置比较
a.国内现有旋膜式除氧器乏汽回收系统
    以上2套乏汽回收装置设备投资90万元左右,设备年耗电费约4.46万元，年维护费2万元，1年节约冷凝水价值4.56万元，1年回收总效益约-1.9万元。
图4旋膜式除氧器排汽回收系统简图
1000MW机组旋膜式除氧器排汽回收系统
    至凝汽器乏汽回收装置2套设备投资1.6万元，设备年耗电量无，维护费暂无，1年节约冷凝水价值4.56万元，节约设备电耗和维护费用6.46万元，1年回收总效益约H.02万元，设备投资节约88.4万元。
    2x1000MW机组旋膜式除氧器排汽回收系统.具有系统简单、投资成本低、收益高、回报快、操作简单等优点，克服了系统初期投资大、系统复杂和维护工作量大等缺点。
72x1000MW机组旋膜式除氧器排汽回收系统的应用
    3号机旋膜式除氧器排汽回收装置2010年8月9日安装完成，15日投入使用，投入后旋膜式除氧器排汽全部回收，机组背压3.3kPa,含氧量2.51%,真空泵两运一备，各项指标正常，系统运行稳定。
    4号机旋膜式除氧器排汽回收装置2010年10月25日安装完成，11月5日投入使用，投入后旋膜式除氧器排汽全部回收，机组背压3.4kPa,含氧量2.87%,真空泵两运一备，各项指标正常，系统运行稳定。
    采用2x1000MW机组旋膜式除氧器排汽回收系统，可将旋膜式除氧器排汽全部回收，年节约冷凝水2200t,具有显著的经济效益，并可节约大量初期冲转后，采取及时开大再热器烟气调节挡板，以及增加炉膛总风量的办法使火焰中心上移，有效地提高了再热蒸汽温度。
    汽轮机转速达1500r/min,此时高压缸胀差为-5.07mm、中压缸胀差为-3.89nun、低压缸胀差为-2.57mm,开始定速暖机。暖机过程中高、低压缸胀差回升，中压缸胀差未变化。高压缸胀差为-4.61mm、中压缸胀差为-3.94mm、低压缸胀差为-2.15mm,汽轮机转速为1500r/min,暖机结束，汽轮机继续升速，此时低压缸胀差负向急剧增大。
    汽轮机转速达2674r/min,低压缸胀差为-5.78mm,继续定速暖机。低压缸胀差回升至-5.04mm,汽轮机继续升速，低压缸胀差继续向负向增长。低压缸胀差达-6.00mm,汽轮机转速为2912r/min,继续定速暖机。低压缸胀差回升至-5.83mm,汽轮继续升速。
    汽轮机升速投资和改造费用，而且改造方便、一次性投资低、回报周期短。旋膜式除氧器排汽回收实现了工质的循环再利用，解决了厂房漏汽造成的蒸汽污染。回收系统简单，操作方便，维护量小，可随时切换至原系统运行。
    2台百万机组，在热态(极热态)启动过程中容易造成高压缸负胀差超限，在温态启动过程中容易造成低压缸负胀差超限，制约着机组安全启动。通过分析与实践，找到解决问题办法，提高汽轮机启动安全性。