火电厂除氧器.pdf

作者:萦锡琮,文倒编著
出版项:中国电力出版社2007
前言
除氧器是火力发电厂的一项重要轴助设备,它利用汽轮机抽汽加热锅炉给水,使锅
炉给水达到该压力下的饱和温度,以便除去给水中的氧等气体,防止锅炉蚀并延长锅
炉寿命,对电厂的安全运行起到重要作用;同时除氧器又是汽轮机系统回热给水加热的
环,可提高电厂热效率,对电厂的经济运行起到重要作用。在大中型电厂均有单独的
除氧车间以安置除氧器及其水箱,它一般位于锅炉车间与汽轮机车间之间,也有露天布
置或安放在厂房顶上者。
我国自建国以来建设了大量的火电机组,目前发电设备装机总容量已居世界前列,
在此期间也设计制造了大量的作为电厂重要设备的除氧器。20世纪50年代,我国在开
始建设发电机组的同时也开始设计制造除氧器设备,从仿造国外淋水盘式除氧器开始起
步。但从60年代起,鉴于淋水盘式除氧器结构体积庞大以及运行检修中暴出的缺点
国内各制造厂纷纷自行研制喷雾一填料式等除氧器,呈现出百花齐放、百家争鸣的局
面,在政善除氧性能、提高负荷适应性、缩小体积、提高可靠性和减少检修工作量等方
衝都取得了显著的可喜成果,创造出性能良好、令用户满意的中国人自己的除氧器,这
是国内业界人士努力摸素创新的结果。虽然在漫长的前进道路上也出现过曲折,例如国
内个别除氧器设备曾发生过重大事故,但失败为成功之母,有关科研人员在总结各方面
经验教训的基础上,以除氧器的安全为出发点,将整个除氧器系统从设计、制造直至安
装、运行都推进了一大步,杜绝了重大安全事故的再次发生。
作者从事除氧器和高压给水加热器等电站辅机的设计技术工作达数十年,积累了丰
寓的工作经验,充分了解国内技术状况,并参照一些国内外文献编写成本书,以飨
读者。
本书系统地阐述了除氧器的理论、类型、热力和水力工作条件、结构、运行、故障
检修、含氧量及其测定等方面的内容,概括了40多年来中国人民在设计研究除氧器方
面所取得的经验,并介绍了国外的一些有关情况。
本书的编写出版得到了南京汽轮电机集团泰兴宁兴机械有限公司及其总经理曹国
和、设计研究所所长何雨花的大カ支持。另在本书编写过程中也得到了邱竑翔的协助。
在此一并致谢
作者
2006年8月
目
录
前言
第一章热力除氧的理论…………………………“…“…1
第一节概述………
第二节热力除氧器的理沦
第二章除的类型
第一节一段传热式除氧器“……
第二节两段传热式除氧器…………………………………18
第三章除的物理工作条件…
第一节淋水盘除氧器的熱力和水力工作条件?……………い?27
第二节喷雰式除氧器的热力和水力工作条件
第三节有规则填料的热力和水力工作条件い34生
第四节不规则填环的特性数据
35
第四章除器的结构…………
38
第一节雾化喷哨
38
第二节簡壳……………………………?52
第三节内件
第四节接管
第五章除鼠的热力水力计算?61
第一节淋水盘除氧器的计算
61
第二节喷盘式除氧器的计算
第六章水籍和余汽冷却器………72
第一节贮水箱综述?
?…………………………………………?72
第二节水箱的结构…w…い…74
第三节水箱的容积
?79
第四节水箱容积的计算
第五节余汽冷却器……………………
82
第七章除氧的参数………84
第一节设计参数…………………………………………………84
第二节除氧器的分类
第三节定压运行与滑压运行……………………………………:87
第四节各种流速…ttar………?90
第五节除氧器和热力系统
91
第八章附件
95
第一节泄压装置……………い……?95
第二节水位调节装置…………………………………………98
第三节蒸汽压力调节装置“……………………100
第四节仪表和报警…………………………100
第九章除氧器的运行和维………………………………104
第一节除氧器的运行准备和启动……o…tw……104
第二节除氧器的运行………………………………:105
第三节除氧器的停用和保养…………………106
第四节除氧器的检修
106
第五节除氧器的事敬和故障
107
第十章化学除氧及含氧量…………
109
第一节化学除氧…………………………………109
第二节水质标准…………………:10
第三节含氧量的测定
附录
113
参考文献…………………115
第
热力除氧的理论
Chapter 1
第一节概述
火力发电厂的热力除氧器利用汽轮机的抽汽加热锅炉给水,使锅炉给水达到该压力
下相应的饱和温度,以除去溶亍水中的氧等气体,防止锅炉、汽轮机和管道等热力设备
遭受腐蚀;另ー方面除氧器是汽水直接接触式加热器,它是给水加热系统中的一环,利
用汽轮机的抽汽加热锅炉给水,可以提高电厂热效率,节省然料。
在火力发电厂的整个设备系统中,除了锅炉、汽轮机、发电机这三大主机以外,还
有各种辅助设备,它们对电厂的安全、经济运行也起着非常重要的作用,而除氧器是电
厂重要的辅助设备之一,是电厂热力系统中不可缺少的环节。
蒸汽锅炉的受热面由于各种原因而引起腐蚀,会对锅炉运行造成故障。腐蚀通常系
由几个因素共同形成,而大部分的腐蚀现象可由电化学作用解释。高压以上锅炉的受热
面具有高的热负荷,可能因某种原因发生内部腐蚀,而这种原因在中压锅炉造成的腐蚀
较轻,所以对高压以上锅炉应采取更严格的防腐蚀措施
锅炉发生腐蚀的一些主要原因是:水中含有溶解的氧等气体而引起的电化学腐蚀,
金属材料含有杂质,金属的局部电压作用,炉水及蒸汽的pH值较低,铁一水与铁一蒸
汽在锅炉局部过热和在过热器中由于高温反应而产生的腐蚀效应,金属迅速加热或冷却
而发生的热篾能使材料应力迅速变化,并能在一定条件下形成磁铁氧化物,停炉时间过
久而缺乏应有的保护。
而锅炉热力设备腐蚀最主要的原因是水中含有氧等可溶解的气体,这些气体呈游离
状态,在温度较高的条件下可以直接和钢铁金属发生化学反应,因而使热力设备和管道
遭受腐蚀,因此水中溶解有任何气体对于锅炉热力设备的安全可靠运行都是十分不
利的。
溶解在水里的气体最主要的是氧气,氧对钢铁的氧化廣蚀作用虽进行得很缓慢,但
是对于长期连续运行的热力设备来说是十分危险的,锅炉、汽轮机的设计寿命长达30
年,在中国甚至实际使用到50年,在这样漫长的使用寿命中,要保证它不被腐蚀损坏,
防止氧气腐蚀显然是一个十分重要的措施
为了防止给水中含有溶解的氧等气体使锅炉内发生化学腐蚀,就需要对给水进行除
氧,将水中的绝大部分腐蚀气体除去。除氧的方法主要有热力除氧、钢屑除氧、化学除