单元给水除氧系统.ppt

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1、单元四单元四 给水除氧系统给水除氧系统 1.1.给水除氧的任务给水除氧的任务p当水与空气接触时，就会有一部分空气溶解到水中去。当水与空气接触时，就会有一部分空气溶解到水中去。p溶解于水中的气体主要来源有两个：溶解于水中的气体主要来源有两个：一是补充水带进一是补充水带进；二是处于真空状；二是处于真空状态下的热力设备及管道附件不严密态下的热力设备及管道附件不严密漏进了空气漏进了空气。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 给水除氧的任务和方法给水除氧的任务和方法溶解气的危害溶解气的危害l 腐蚀热力设备和管道，降低工作的可靠性，缩短工作寿命腐蚀热力设备和管道，降低工作的可靠性，缩短工作寿命 如水

2、中溶解有如水中溶解有0.03mg/L0.03mg/L的氧，高温下给水管道和设备在短时间内就会的氧，高温下给水管道和设备在短时间内就会出现导致穿孔的点状腐蚀，引起泄漏、爆管。出现导致穿孔的点状腐蚀，引起泄漏、爆管。l 妨碍传热，影响汽轮机的出力，降低热力设备的热经济性妨碍传热，影响汽轮机的出力，降低热力设备的热经济性 氧化物沉积形成的盐垢及蒸汽凝结时析出不凝气体使热阻增加，引起氧化物沉积形成的盐垢及蒸汽凝结时析出不凝气体使热阻增加，引起热力设备传热恶化，凝汽器真空下降，对于高参数汽机，由于参数提热力设备传热恶化，凝汽器真空下降，对于高参数汽机，由于参数提高使蒸汽的溶盐能力增加，叶片通道上易形成氧

3、化物沉积，引起出力高使蒸汽的溶盐能力增加，叶片通道上易形成氧化物沉积，引起出力显著下降和推力增加。显著下降和推力增加。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 除氧指标除氧指标l 对于工作压力为对于工作压力为5.88 MPa5.88 MPa（60ata60ata）及以下的锅炉给水含氧量应）及以下的锅炉给水含氧量应小于小于15g/L15g/L；l 对于工作压力在对于工作压力在5.98 MPa5.98 MPa及以上的锅炉给水含氧量应小于及以上的锅炉给水含氧量应小于7g/L7g/L；l 对于亚临界和超临界参数的锅炉，由于没有排污，再加上蒸汽溶对于亚临界和超临界参数的锅炉，由于没有排污，再加上蒸汽溶

4、盐能力强，则要求给水彻底除氧。盐能力强，则要求给水彻底除氧。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 物理除氧物理除氧化学除氧化学除氧物理除氧：最广泛的是热力除氧。物理除氧：最广泛的是热力除氧。优点：价格便宜，既能除氧又能除去其它优点：价格便宜，既能除氧又能除去其它不凝气体，没有任何残留物质。不凝气体，没有任何残留物质。缺点：实际上不能彻底除氧缺点：实际上不能彻底除氧电厂毫无例外地采用了热力除氧。电厂毫无例外地采用了热力除氧。即使在超临界和亚临界机组中，热力除氧亦是主要即使在超临界和亚临界机组中，热力除氧亦是主要的除氧手段。的除氧手段。给水除氧的方法给水除氧的方法第四单元第四单元 给水除氧系

5、统给水除氧系统 化学除氧化学除氧化学除氧：利用一些化学试剂（联氨）与水中溶解的氧化合化学除氧：利用一些化学试剂（联氨）与水中溶解的氧化合 生成另一种物质来除去氧生成另一种物质来除去氧 。优点：可以彻底除氧优点：可以彻底除氧 缺点：不能除去其它不凝气体，增加了给水中可溶缺点：不能除去其它不凝气体，增加了给水中可溶性盐的含量，价格昂贵性盐的含量，价格昂贵只有在要求彻底除氧的亚临界和超临界机组以及在核电厂中，只有在要求彻底除氧的亚临界和超临界机组以及在核电厂中，才作为一种补充的手段而被采用才作为一种补充的手段而被采用 OHNOHN222422324243NHNHN加热给水除氧的方法给水除氧的方法第四

6、单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 两个定律两个定律道尔顿分压定律道尔顿分压定律亨利定律（溶解度）亨利定律（溶解度）除氧的原理除氧的原理第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 道尔顿分压定律：道尔顿分压定律：混合气体的总压力等于各个组分压力之和。混合气体的总压力等于各个组分压力之和。OHippP2道尔顿定律的理论意义在于提供了用加热水至沸腾时水面上气体道尔顿定律的理论意义在于提供了用加热水至沸腾时水面上气体分压力比为零的方法。分压力比为零的方法。水加热时，随着水的蒸发过程不断加强，水面上的水蒸气分压会水加热时，随着水的蒸发过程不断加强，水面上的水蒸气分压会逐步增加，相应其它气体的分压力

7、比将不断减小。当达到饱和温逐步增加，相应其它气体的分压力比将不断减小。当达到饱和温度时，水蒸气的分压力几乎等于水面上气体的总压力，其它气体度时，水蒸气的分压力几乎等于水面上气体的总压力，其它气体的分压力比便会趋于零。的分压力比便会趋于零。除氧的原理除氧的原理第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 亨利定律：当溶于水中的亨利定律：当溶于水中的 气体与从水中逸出的气体与从水中逸出的 气体处于动态平衡时，气体处于动态平衡时，单位体积内溶解的气体量和水面上该气体的气体分压力成正比单位体积内溶解的气体量和水面上该气体的气体分压力成正比 。水面上某气体的实际分压力水面上某气体的实际分压力p p小于水中

8、溶解该气体所对应的平衡压力小于水中溶解该气体所对应的平衡压力p pb b，则会在不平衡压差，则会在不平衡压差p p作用下自水中离析出来，直到平衡。反之，作用下自水中离析出来，直到平衡。反之，气体继续溶解在水中。气体继续溶解在水中。亨利定律的理论意义在于如能够使水面上某气体实际分压力为零，即亨利定律的理论意义在于如能够使水面上某气体实际分压力为零，即排净该气体，在不平衡压差作用下就可以把该气体从水中完全除掉。排净该气体，在不平衡压差作用下就可以把该气体从水中完全除掉。PpKbb除氧的原理除氧的原理第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 除氧的原理除氧的原理 给水中溶氧量的分析给水中溶氧量的分

9、析1.随着温度的升高，水中氧含量降低；随着温度的升高，水中氧含量降低；2.随着水中压力的降低，水中含氧量降低。随着水中压力的降低，水中含氧量降低。给水中溶二氧化碳的分析给水中溶二氧化碳的分析1.随着温度的升高，水中氧含量降低；随着温度的升高，水中氧含量降低；2.随着压力的降低，水中氧含量降低。随着压力的降低，水中氧含量降低。水中氧含量与二氧化碳含量随着温度的变化水中氧含量与二氧化碳含量随着温度的变化是不相同的。是不相同的。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 一、一、建立除氧的传热建立除氧的传热条件：条件：将水加热到除氧器将水加热到除氧器工作压力下的饱和温工作压力下的饱和温度；度；加热不

10、足将会使得加热不足将会使得除氧恶化，如右图所除氧恶化，如右图所示。示。除氧的条件除氧的条件第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 二、创造气体从水中离析出的传质条件二、创造气体从水中离析出的传质条件有足够大的汽水接触面有足够大的汽水接触面积和不平衡压差积和不平衡压差 pAKGm除氧的条件除氧的条件G-气体从水中离气体从水中离析出来的量；析出来的量；Km-传质系数；传质系数；A-传质面积；传质面积；P-传质不平衡传质不平衡压差压差加大汽水接触面积；加大汽水接触面积；汽水逆向流动；汽水逆向流动；及时排走逸出的不凝气体及时排走逸出的不凝气体第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 p为了确保除

11、氧效果，在除氧过程中还必须满足以下条件：为了确保除氧效果，在除氧过程中还必须满足以下条件：应采取有效措施尽可能的增加凝结水与加热蒸汽的接触面积，加快加热应采取有效措施尽可能的增加凝结水与加热蒸汽的接触面积，加快加热过程；过程；为了将水加热到除氧压力对应的饱和温度，加热蒸汽与被除氧的水采用为了将水加热到除氧压力对应的饱和温度，加热蒸汽与被除氧的水采用逆向流动，可形成最大不平衡压差，利于排出气体；逆向流动，可形成最大不平衡压差，利于排出气体；采用蒸汽在水中鼓泡，减少水的表面张力等措施改善深度除氧；采用蒸汽在水中鼓泡，减少水的表面张力等措施改善深度除氧；除氧器应有足够大的空间，保证凝结水和加热蒸汽之

12、间的热交换有足够除氧器应有足够大的空间，保证凝结水和加热蒸汽之间的热交换有足够的空间，使得气体有足够的时间从水中逸出；的空间，使得气体有足够的时间从水中逸出；应及时排出凝结水中分离出来的不凝气体，防止气体在除氧器中积聚，应及时排出凝结水中分离出来的不凝气体，防止气体在除氧器中积聚，使得空气分压力提高而影响到除氧效果，以及防止使得空气分压力提高而影响到除氧效果，以及防止“返氧返氧”现象；现象；贮水箱中设置有再沸腾管，以免水箱散热引起水温下降到饱和压力之下，贮水箱中设置有再沸腾管，以免水箱散热引起水温下降到饱和压力之下，产生返氧。产生返氧。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 p气体从水中离

13、析出来的过程基本上可分为两个阶段：气体从水中离析出来的过程基本上可分为两个阶段：第一阶段为大量除氧阶段第一阶段为大量除氧阶段。此时，由于水中的气体较多，不平衡压差较大，。此时，由于水中的气体较多，不平衡压差较大，气体以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力逸出。此阶段可以除去水中气体以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力逸出。此阶段可以除去水中约约80%90%80%90%的气体；的气体；第二阶段为深度除氧阶段第二阶段为深度除氧阶段。这时，水中还残留少量的气体，相应的不平衡。这时，水中还残留少量的气体，相应的不平衡压差很小，气体已没有足够的动力克服水的粘滞力和表面张力逸出，只有靠压差很小，气体已没

14、有足够的动力克服水的粘滞力和表面张力逸出，只有靠单个气体分子扩散作用慢慢的离析出来。这时可以用制造蒸汽在水中的鼓泡单个气体分子扩散作用慢慢的离析出来。这时可以用制造蒸汽在水中的鼓泡作用，使气体分子附着在气泡上从水中逸出。在除氧器设计和运行时，都要作用，使气体分子附着在气泡上从水中逸出。在除氧器设计和运行时，都要强化传热传质过程，满足除氧的基本条件，保证深度除氧效果。强化传热传质过程，满足除氧的基本条件，保证深度除氧效果。p除氧器按照结构的不同可以分为卧式喷雾淋水盘式除氧器、卧式喷雾式一除氧器按照结构的不同可以分为卧式喷雾淋水盘式除氧器、卧式喷雾式一体化高压除氧器和真空式除氧器三种形式。体化高压

15、除氧器和真空式除氧器三种形式。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 除氧器的类型和结构除氧器的类型和结构真空式除氧器真空式除氧器大气式除氧器大气式除氧器高压除氧器高压除氧器喷雾填料式除氧器喷雾填料式除氧器淋水盘式除氧器淋水盘式除氧器喷雾淋水盘式除氧器喷雾淋水盘式除氧器第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 真空式除氧器的结构真空式除氧器的结构是冷凝器中所设置的除氧装置；是冷凝器中所设置的除氧装置；利用汽轮机排汽加热凝结水；利用汽轮机排汽加热凝结水；对补水和凝结水均可除氧，保对补水和凝结水均可除氧，保护低压加热器及其管道免受氧腐护低压加热器及其管道免受氧腐蚀；蚀；作为辅助除氧装置。作为

16、辅助除氧装置。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 大气式除氧器大气式除氧器工作压力略高于大气压力；工作压力略高于大气压力；靠压差作用使得离析出来的气体排出除氧器；靠压差作用使得离析出来的气体排出除氧器；工作压力低，设备造价低，适用于中、低参数的发电厂。工作压力低，设备造价低，适用于中、低参数的发电厂。第四单元第四单元 给水除氧系统给水除氧系统 高压除氧器高压除氧器高压除氧器在高参数电厂中得到了广泛应用：高压除氧器在高参数电厂中得到了广泛应用：可减少高加数量，增加低加数量，降低系统造价，提高运行安全性；可减少高加数量，增加低加数量，降低系统造价，提高运行安全性；若设置的高加停用或者电厂故障，高压除氧器可以降低蒸汽发生器的若设置的高加停用或者电厂故障，高压除氧器可以降低蒸汽发生器的给水温度的波动幅值；给水温度的波动幅值；除氧器压力提高，利于其中不凝结气体的排出；除氧器压力提高，利于其中不凝结气体的排出；压力升高，给水在除氧器中的焓升也增加，可以避免除氧器的自生沸压力升高，给水在除氧器中的焓升也增加，可以避免除氧器的自生沸腾。腾。高压除氧器的缺点：高压除氧器的缺点：设备复杂，投资增加