电厂真空除氧器排气带水原因分析及改造方案 

      电厂真空除氧器排气带水原因分析及改造方案，针对某热电厂660MW真空除氧器排气带水问题，进行了现场检查后，对排气带水的原因进行了分析，并对该真空除氧器排气系统的改造方案做了简要介绍，后对真空除氧器排气管道布置提出了一点建议。
     排气系统是真空除氧器系统的重要组成部分，分为启动排气和运行排气两部分。启动排气是在启机时，用于排放空气及定压运行时排放不凝结气体。当机组滑压运行时，关闭启动排气阀，排气经设置有节流孔板的运行排气管道排出。根据道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。及时的排出气体，相应的水面上的各种气体的分压力就会不断降低，当水面上各种气体的分压力趋近于零，溶解于水中的气体就会从水中逸出而被除去。通过排气系统及时排出这些气体从而达到连续除氧的目的，而排气带水会影响这些气体的顺利排出，使除氧效果变差，造成出水含氧量恶化。
     因此，排气系统是关系到真空除氧器经济运行的一个重要部分，其工作的可靠性直接影响真空除氧器的除氧效率。
某热电厂安装有两台660MW内置式真空除氧器，参数见下表1所示。
表1参数表
项目 内容
型式内置卧式
设计压力MPa1.6
设计温度℃412
直径/长度mm3900/29950
安装位置锅炉房6层44.2m 
     该电厂#1机组真空除氧器进行试运行，期间出现排气带水现象，排气管道出口有水流喷出，见图1所示。
1现场检查
     经查阅真空除氧器系统相关图纸和现场查看，排气系统简图见图2所示。排气系统分为启动排气和连续运行排气。在真空除氧器上设有2个启动排气管，在管路上装设电动排气阀，用于在启动时通畅地排出设备内的氧气和不凝结气体。连续运行排气装置由设备上引出的抽气管和节流孔板及一根运行排气母管组成。在设备连续运行时经抽气管及节流孔板连续不断地抽出氧气及其它不凝结气体，以保证除氧过程中被析出的氧气和其它不凝结气体及时地排出。启动排气与运行排气管道汇聚于一根φ219排气母管上，横向排出。母管在靠近运行排气入口端为了避开下方阀门设置了一段弯管。
2原因分析
     根据以往工程的经验，排气带水原因一般有下列几种：排气阀开度过大；机组负荷波动大；真空除氧器内部水位过高；凝结水或加热蒸汽量过大；管道布置不合理。
     经现场调整排气阀门的开度并保持较长时间发现排气带水现象依然存在。从真空除氧器上部的排气支管选取了两处拆开保温结构，确认排气孔板等排气结构完好。现场查看真空除氧器水位，发现水位一直处于低水位到正常水位之间。查看凝结水流量及加热蒸汽参数，未出现较大波动，也未发现流量过大的现象。因此我们认为排气带水的原因基本可以确定为管道布置不合理。
     经分析，此真空除氧器的管道布置有以下几个原因可能导致排气带水：排气管路过长(约45m),而且没有保温措施，引起蒸汽冷凝；排气管路平直伸出墙体外部且有一向上弯曲部分，没有设置相应的疏水点，造成凝结水无法回流而积聚在排气母管内。排气母管距离真空除氧器顶部高度(约2.5m)过小，不利于汽水分离；排气母管规格过大，散热快，加速了蒸汽冷凝。
3改造方案的确定与实施
     通过对其他类似工程的参考借鉴，我们建议：一是将排气母管改从另一侧引出以减小排气管路长度；二是将水平引出结构改为垂直引出结构，同时增加相应的U型疏水管，以利于冷凝水的正常排出；三是增加保温措施，减缓蒸汽凝结；四是将母管弯曲部分旋转90°改成在水平方向弯曲；五是增加排气母管的高度。
     参考以往类似工程，排气管一般是引到房顶，但现场房顶太高，所以建议引出高度为20m左右，然后引出墙体外部，引出处接管有一定的向上倾斜角度；同时在排气母管上设置U型疏水管用于排出冷凝水，原排气出口一侧进行封堵。由于现场原因，暂时不能增加保温措施，待有条件后再自行增加。提升排气母管高度需要现场切割、焊接，比较麻烦，所以决定暂时不增加母管高度。改造后的排气系统见图3所示。
4改造后的效果
     改造后，真空除氧器重新投入运行，排气状况良好，没有出现排气带水现象，见图4所示。
5关于真空除氧器排气管道布置的一点建议
     由于真空除氧器排气管道一般直接排大气，压力温度相对较低，设计院在设计时未引起足够重视，有时布置的比较随意，导致排气带水。根据一些电厂反馈以及现场考察，建议真空除氧器的排气管道尽量垂直引出，至少要有一定的倾斜度以便于冷凝水回流；排气管道长度不宜过长，直径不宜过大，并要做好保温措施；在排气母管上设置疏水排放管路；有条件的还可以设置简易的汽水分离装置。
     由于排气系统对真空除氧器的除氧性能非常重要，因此需要合理的布置排气管道，以保证真空除氧器内不凝结气体能及时排出。