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旋膜式除氧器技術在噴霧式除氧器改造中的應用?

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旋膜式除氧器技術在噴霧式除氧器改造中的應用?

發布日期:2018-05-26 12:25 來源:http://www.fanqian360.com 點擊:


       下面今天介紹的是旋膜式除氧器的技術在噴霧式除氧器改造中的應用?
       針對噴霧(spray)填料式除氧(Oxygen)器負荷適應性差、易振動、排汽帶水、熱耗較高、實際除氧效果較差及維修費用大等問題,提出應用旋膜式除氧器技術對原噴霧填料式除氧器的除氧頭進行改造。真空除氧器是一種使水在真空下低溫沸騰,脫除水中含有的氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體的設備,由除氧水箱(除氧塔)和真空機組兩大部分組成,除氧水箱可以高位或低位布置,真空泵機組可采用以蒸汽作動力的蒸汽噴射泵,或以循環水為工作介質的水噴射泵。實踐證明: 改造后達到了節能降耗、提高除氧效果、增加穩定性(The stability of)、降低維護費用的目的,有較好的推廣使用價值。
           除氧器是發電廠、工業系統中重要的設備之一。真空除氧器是一種使水在真空下低溫沸騰,脫除水中含有的氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體的設備,由除氧水箱(除氧塔)和真空機組兩大部分組成,除氧水箱可以高位或低位布置,真空泵機組可采用以蒸汽作動力的蒸汽噴射泵,或以循環水為工作介質的水噴射泵。它的主要作用是除去水中的溶氧及其他氣體,防止設備的腐蝕,確保機組的安全運行;提高水在表面式換熱器中的傳熱效果,收到節省燃料的效果; 除氧器也是給水回熱系統中的一級加熱器及疏水回收器,減少汽水損失(loss),使得到利用。噴霧填料式除氧器是20世紀90年代前后普遍采用的除氧設備,隨著節能要求的不斷提高,噴霧填料式除氧器運行經濟性、安全性(security)、可靠性越來越不適應當今技術發展的要求。
       某電廠除氧頭內彈簧噴嘴老化失效1 內部元件銹蝕損壞,霧化效果較差;采用的是Ω型填料,其傳熱傳質性能特別是氣體擴散性能均不如目前的新型不銹鋼絲網填料,所以除氧效果下降,甚至嚴重超標。特別是在負荷比較大或負荷變化較大時,出現振動和排汽帶水現象。另外,排汽量大,能耗較大,冬季從外觀看整個24m廠房棚頂白汽縈繞。冬季 ,由于排汽帶水嚴重,導致水結成冰柱,將5號給水泵泵房壓塌,不僅浪費能源(解釋:向自然界提供能量轉化的物質),而且嚴重影響設備的使用壽命(lifetime)和安全運行(Windows),降低了整個電廠的經濟效益(benefit)。因此,從安全和經濟的角度考慮,在完成了全部高低壓除氧器的改造(refome)。改造方案是將噴霧填料式除氧頭更換為旋膜式除氧頭,水箱(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)未變,每臺改造工期為 10 天。
旋膜式除氧(Oxygen)器與噴霧填料式除氧器分析
       旋膜式除氧器與噴霧填料式除氧器原理(Maxim)旋膜式除氧器與噴霧填料式除氧器只是結構同,都屬于除氧設備(shèbèi)。其原理均是建立在亨利(H)定律(dìng lǜ)和道爾頓定律的基礎上。除氧就是在定壓下將水加熱到飽和溫度(temperature)時 ,氣水界面上氣體(gases)的分壓力(pressure)接近于0,水就不再具有溶解氣體的能力,溶解的各種氣體全部分離出來因此除氧必須具備3個條件(tiáo jiàn): 快速將水加熱到相應壓力下的飽和溫度;氣體從水中分離的傳質條件;保證水和蒸汽有足夠的接觸時間。
旋膜式除氧器工作(job)過程及分析
       凝結水或除鹽水進入起膜裝置的水室后,以射流的方式由起膜管上的噴嘴進入起膜管,在內壁上形成高速向下旋轉的水膜,向下流動的水膜與向上的加熱(heating )蒸汽接觸,迅速完成熱交換。在起膜管內水基本被加熱到相應壓力下的飽和溫度,此時水中的溶解氧被除掉90%~95%。水膜旋出起膜管后,在離心力和水膜慣性的共同作用下,水膜形成錐形裙體,繼續受熱,在向下旋轉過程中,水膜受重力及蒸汽沖擊力作用而破裂,以水滴形式向下降落并繼續受熱進入填料層進行二級除氧。
       可見,由于旋膜除氧器起膜的作用(role),液膜提前進入紊流狀態,增強了傳熱條件,大量的汽化潛能很快地將液膜加熱至飽和溫度,旋膜除氧器的加熱除氧過程,包含著傳動、傳熱、傳質的總復雜過程。對傳質的要求則是以最快的速度將不凝結氣體全部從水中析出,旋膜式除氧器為深度除氧創造了一個很好的傳質條件。這是由于水在起膜器流速高、紊度大,液膜中的氣體分子具有較大的動能,增大了氣體克服表面張力(解釋:物體受到拉力作用時的相互牽引力)的能力,而且又由于旋渦的不斷卷吸,使液膜中的任何微團都能達到液面,給氣體分子的離析逸出創造了條件。噴霧填料式除氧器的水只有被分散成細小的水滴時 (獲得較大的比表面積)才能加速傳熱和傳質過程。但水滴越細,其表面張力越大。這種表面張力的增加,又妨礙了溶氧擴散進行,顯然水成水膜狀,其表面張力較小,有利于少量殘氧的擴散及氣體的。
       另外,旋膜除氧器采用比表面積很大的汽液過濾網(Filter mesh)代替Ω填料,作為二級除氧裝置,將出水含氧量降低到更低程度,其汽水流通性好,維修方便。除氧器主要由除氧塔頭、除氧水箱兩大件以及接管和外接件組成。而噴霧(spray)填料式除氧器采用Ω型填料,比表面積較小,體積較大,汽與水在填料層中逆向流動,汽阻以汽流速度的平方關系增加,其流通性較差,過大的填料層會阻礙水流的暢通,造成汽流帶水,甚至水擊,出現振動(vibration)。旋膜除氧器的除氧水從旋轉(rotate)到產生裙體最后破裂始終與加熱(heating )蒸汽(steam)接觸,且蒸汽與水流運動方向相反,有足夠的接觸時間及加熱溫差,而噴霧填料式除氧器的除氧水只有被霧化后才與氣體接觸 ,氣體逸出及加熱時間都較短。由以上分析不難看出,旋膜式除氧器在傳熱、傳質及接觸時間都比噴霧填料式除氧器好,旋膜式除氧器技術更科學更先進。
    

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