除氧器

一、概述

本文以某公司600MW机组除氧器进行介绍，学习时要区别对待，举一反三。

(1)、给水除氧意义：由于给水在进入锅炉时，如果水中含有氧气，将会使给水、管道，锅炉设备及汽轮机通流部分遭受腐蚀，缩短设备的寿命。防止腐蚀最有效的办法是除去水中的溶解氧气和其它气体，这一过程称为给水的除氧。

(2)、除氧器功能：卧式除氧器是大型火电机组回热系统中重要辅机之一，它的主要功能是除去凝结水中的氧和二氧化碳等非冷凝气体；其次除氧器同时又是给水回热加热系统中的一个混合式加热器，将凝结水加热至除氧器运行压力下的饱和温度，而加热汽源一般是汽机低压侧的抽汽及疏水等，有利于回收利用加热器疏水的热量，从而提高机组的热经济性。并将达到标准含氧量的饱和水储存于除氧器水箱中，随时满足锅炉的需要，保证锅炉的安全运行。同时保证，当高加故障停用时，进入锅炉的给水温度仍可保持150℃-160℃。有利于锅炉正常运行。

（3）、除氧器分类：根据除氧器中常有不同压力等级，可分为真空除氧器、大气式除氧器、高压除氧器，凝汽器实际就是一个真空除氧器。大型机组都采用了高压除氧器。而不采用大气式除氧器。该公司的除氧器为2028t/h卧式除氧器，由上海电站辅机厂制造。

二、除氧器技术规范

1、卧式除氧器技术规范

2、除氧水箱技术规范

三、除氧器结构简介

 1、  除氧器本体：是由园形筒身与二端二只椭园封头焊制而成，封头材料为SB410+SUS321碳素钢板，内件材料都为1CR18Ni9Ti不锈钢。

2、进水集箱及进水管：在除氧器筒身在上方装有一内径为X750mm的进水集箱，凝结水管道来的凝结水可以通过进水集箱及两进水支管均匀地进入除氧器的二个凝结水进水室。

3、凝结水进水室：在除氧器的筒身上部没有两个单独的进水室，进水室是由一个弓形的不锈钢罩板与二端二块挡板焊在筒体上而成，弓形罩板上沿除氧器长度方向均面140只 16t/h恒速喷嘴及8只排放非冷凝气体用的排气管的套管，喷嘴在制造时装在不锈钢的罩子上。安装时若需要对喷嘴解体，只要松开固定喷嘴的螺母就可将喷嘴从罩板上卸下。

4、喷雾除氧段空间：喷雾除氧段空间，是由二侧的二块侧包板，与二端密封板焊接后组成。二端密封板都有人孔门以便检修人员进入喷雾除氧段空间，深度除氧段的淋水盘箱也可以从人孔门及除氧器本体上的搬物孔中搬至除氧器外，以便对淋水盘进行校正、修理。

5、深度除氧段：深度除氧段也是由二侧的二块侧包板与二端密封板焊接后组成，上部空间是喷雾除氧段空间，下部空间是装满淋水盘箱的深度除氧段。深度除氧段由上层布水槽钢，中层淋水盘箱，下层栅架组成，栅架搁在工字梁上，工字梁再搁在沿除氧器长度方向上二个基面角钢上，基面角钢的平面，工字梁的二平面及栅架的二平面都经过机加工，以保证淋水盘箱能水平的放在栅架上，使凝结水能从淋水盘箱上层小槽钢的两侧流入下面的小槽钢中，上、下小槽钢彼此交错重叠使凝结水与蒸汽接触面积达到最大值，布水槽钢用螺栓连接在侧包板上，布水槽钢下侧在凹形压块紧紧地压住淋水盘箱，使淋水盘箱在受到蒸汽向上推力时不会向上移动，布水槽钢能把从喷嘴中喷出的凝结水，从槽钢二侧均匀地流向淋水盘箱起到均匀布水的作用。

6、（f）蒸汽进汽管与匀汽孔板：除氧器二端各有X530mm进汽管一个，过热蒸汽从进汽管进入除氧器时，由匀汽孔板把蒸汽沿除氧器的下部断面上均匀布开，使蒸汽均匀地从栅架底部进入深度除氧段再由深度除氧段流向喷雾除氧段空间，这样形成一个汽水逆向流动，提高除氧器除氧性能。

7、除氧器的出水管和蒸汽连通管：除氧器的出水管和蒸汽连通管通过过渡接管直接与除氧水箱相连通，出水管主要的作用是把除过氧的凝结水送进水箱，蒸汽连通管的作用是平衡除氧器的水箱之间工作压力。

8、恒速喷嘴：

（1）、喷嘴是在学习进口设备的基础上进行设计的，在试制过程中，先后对进口喷嘴和我厂选购的喷嘴在向一试验合上进行了冷态试验，所得的技术数据基本一致，且我厂选购的始喷压力和灵敏度优于进口喷嘴。

（2）、喷嘴的工作原理：喷嘴是装在充满凝结水的凝结水进水室中的弓形不锈钢罩板上，当喷嘴的水侧压力大于喷嘴的汽侧压力时，利用喷嘴水，汽侧的压差△P作用在喷嘴板上。喷嘴板受轴向力后通过喷嘴轴将弹簧压缩并打开喷嘴板，凝结水就从喷嘴板与喷嘴架的隙缝中喷出，形成一个圆锥形的水膜，喷向喷雾除氧段。

（3）、喷嘴的性能简介：恒速喷嘴具有压差小流量大、流量变化率大等优点喷嘴的全压差≤0.0588MPa通过冷态试验得出：喷嘴的最小压差（开启压差）是0.0235MPa，喷嘴最大压差是0.0569MPa，喷嘴额定流量的压差为0.0353MPa，0.0375MPa之间，在压差为0.0235MPa时流量为5.44t/h，在压差为0.0569MPa时流量为34.24t/h。喷嘴的流量是随着喷嘴压差增加而增加，反之亦然，在运行时由于凝结水有一定温度其比容比室温水比容增大约10%，故而喷嘴在热态运行时流量比冷态时的流量应减少10%，在使用恒速喷嘴的除氧系统中，应保证喷嘴流量随着喷嘴的水汽侧压差的变化而变化。才能得到应有的雾化效果。

9、淋水盘箱：淋水盘箱是除氧器深度除氧段中主要除氧元件，该箱由侧板、角钢和小槽钢组成。从喷雾除氧段中喷出的凝结水经淋水盘箱上的布水槽钢均匀地流入淋水盘箱的最上层小槽钢。再由上层小槽钢流入下层小槽钢，小槽钢共16层上、下层彼此交错排列。当凝结水流过最后一层小槽钢后流向除氧器底部出水口流进除氧水箱，凝结水在除氧器中已完成除去非冷凝气体任务，在淋水盘箱中水从上向下流动，加热蒸汽从下向上流动，水与蒸汽是逆向流动从而进行最佳热交换，当水流经淋水盘箱中的上下交错排列的小槽钢时能起到以下作用：①有足够的时间使汽水多次地进行热交换，使水不断地再沸腾达到深度除氧的目的。②使大量的凝结水均匀分布在数量很大的小槽钢上，形成无数水膜向下流动，使汽水热交换面积达到使用的最大值为凝结水的不断再沸腾提供可靠的保证。

四、卧式除氧器工作原理

卧式除氧器用下述方法完成上述各项功能，凝结水通过进水集箱分水管进入除氧器的两个单独凝结水进水室。在两进水室的长度方向均匀布置140只16t/h恒速喷嘴，因凝结水的压力高于除氧器的汽侧压力。水汽两侧的压差△P作用在喷嘴板上，将喷嘴上的弹簧压缩打开喷嘴。使凝结水在喷嘴中喷出，呈现一个圆锥形水膜进入喷雾除氧段空间，在这个空间中过热蒸汽与圆锥形膜充分接触，迅速把凝结水加热到除氧器压力下的饱和温度，绝大部分的非冷凝气体均在喷雾除氧段中被除去，穿过喷雾除氧窨的凝结水喷洒在淋水盘箱上的布水槽钢中，布水槽钢均匀地将水分配给淋水盘箱，淋水盘箱由多层一排排的小槽钢上下交错布置而成，凝结水从上层的小槽钢二侧分别流入下层的小槽钢中一层层交错流下去，共经过16层小槽钢，使凝结水在淋水盘中有足够停留时间且与过热蒸汽接触使汽水热交换面积达到最大值。流经淋小盘箱的凝结水不断再沸腾，凝结水中剩余的非冷凝气体在淋水盘箱中被进一步去除，使凝结水中含氧量达到锅炉给水标准要求（含氧量≤7PPb）。故该段称为深度除氧段，在喷雾除氧段和深度除氧段中被除去的非冷凝气体均通过除氧器上部设置的排气管中排向大气。溶解氧达到要求的除氧水从除氧水出口管流入除氧水箱（储存段），以满足锅炉随时对给水需要。

五、除氧器投运前的检查和准备

（a）、各种控制电源，信号电源投入。

（b）、确认有关电动门校验合格，送上电源。

（c）、确认所有指示、保护、报警等装置完好，气动门动作灵活，仪用空气压力正常，投入运行。

（d）、除氧器及水箱压力表门全部打开，系统中所有压缩空气门打开。

（e）、所有水位测量隔离门打开,充氮门关闭。

（f）、除氧器安全门经校验合格，动作值分别为除氧头A：0.87Pa、  B：0.87 Mpa，除氧水箱C：0.86 MP、D：0.86 MPa。

（g）、厂用汽系统已投用，厂用汽母管压力，温度符合要求。

（h）、四段抽汽管道各疏水门打开，四抽供除氧器的电动门关闭。

（i）、电泵、汽泵前置泵入口门关闭。

（j）、3号高加疏水至除氧器调节门前电动门及调节门后手动门关闭（投3号高加前打开）。

（k）、厂用汽至除氧器供汽电动门关闭。

（l）、1号、2号、3号高加连续排气至除氧器手动门关闭（投高加前打开），连排至除氧器隔离门关闭。

（m）、除氧器排气电动门打开。

（n）、凝结水补给水箱水位正常，凝补水泵运行良好。

（o）、凝结水泵已启动走再循环，凝结水质经检验合格。

（p）、检查除氧器就地水位计，水位控制器及水位报警装置均已投入，水位报警及联锁经检验合格，除氧器及系统放水门均关闭。

（q）、除氧器系统按阀门检查卡已处启动前正常状态。

六、除氧器的投运

(1)、除氧器上水：

a、除氧器进水前应确认机组凝结水质已合格，可启动凝结水泵给除氧器上水。

b、关闭凝补水泵至凝结水系统注水调节门。

c、开启单元除盐装置前、后电动隔离门。

d、开启除氧器水位调整站30%、70%调节阀前、后隔离门。

e、启动凝结水泵，注意凝汽器热井水位和凝结水泵电流变化无异常。当除氧器水位上升至300mm后，可将除氧器水位调整站调节阀投入自动控制。将除氧器上水至正常水位。

f、如凝结水水质不合格，或凝结水管路冲洗，应关闭5号低加出口电动门，开启5号低加出口门前排污一、二次门进行排污放水，直至凝结水水质合格。

g、凝结水水质合格后，开启5号低加出口电动门，关闭5号低加出口门前排污一、二次门。

h、根据除氧器水位情况，调节除氧器上水门维持除氧器正常水位。

(2)、除氧器投加热：

a、开启厂用汽蒸汽至除氧器加热管道疏水门。

b、缓慢开启厂用汽至除氧器电动进汽门，进行暖管，注意管道无汽水撞击和振动，暖管结束后关闭进汽门前后疏水门。

c、开启除氧器向空排放阀。

d、缓慢开大厂用汽至除氧器进汽调节阀，除氧器温度应缓慢上升，调节厂用汽蒸汽联箱压力正常。

e、确认除氧器压力控制在“手动”，开启厂用汽至除氧器进汽调节阀，除氧器温度应缓慢上升。打开除氧器排气电动门，手动调整厂用汽蒸汽至维持除氧器进汽压力为0.0149MPa，进行大气式定压除氧。跟据需要在除氧器上水、加热的同时，可开启电动给水泵和汽动给水泵的前置泵进口门，给水泵注水。

(3)、除氧器加热期间检查：

a、除氧器本体及管道在升温过程中无振动。

b、水箱升温率应小于3℃/min。

c、加热过程中注意除氧器水位调节阀动作正常。

d、除氧器加热水温的要求：冷态启动和锅炉水压试验所需水温为40℃～60℃。当除氧器水溶解氧合格后，可适当关小除氧器向空排放阀。

e、检查并确认，除氧器的汽、水调节已投入自动控制，运行正常。

f、根据高加投运情况，开启高加至除氧器疏水隔绝门和连续排汽门。

g、当机组带负荷≥20%时后，开启四段抽汽至除氧器电动门，同时厂用汽蒸汽供除氧器电动门自动关闭，进行压力式除氧直至满负荷。

h、四段抽汽投入后，除氧器供汽由四抽汽供给，除氧器由定压运行改为滑压运行，主机带到额定负荷时，再转为定压运行。

七、除氧器压力的两种运行方式

1、定压运行：除氧器启动至机组负荷≤120MW间。除氧器采用厂用汽蒸汽加热，压力控制值整定在0.0149MPa。

2、滑压运行：机组负荷≥120MW，四段抽汽压力>0.147MPa，四抽压力高于除氧器内部压力控制值，可投用四段抽汽加热除氧器，开启四段抽汽至除氧器汽门，注意厂用汽蒸汽至除氧器调节阀应自动关闭，处于备用状态。

八、除氧器停运

(1)、除氧器随机组停止而滑停，减负荷过程中，应注意除氧器压力、温度、进水流量与负荷相适应，除氧器水箱水位维持在正常范围内，除氧器压力，温度随主机负荷滑降。

(2)、负荷降至≤120MW，将除氧器加热汽源切换到备用厂用汽蒸汽供给，关闭四抽到除氧器汽门，注意厂用汽蒸汽至除氧器调节阀自动开启，维持除氧器压力在0.0149MPa运行。

(3)、机组打闸后，锅炉不需要进水时，关闭除氧器进汽门，将除氧器水位控制“自动”切到“手动”停止向除氧器进水。

(4)、高加停用，关闭高加至除氧器疏水隔绝门，闭1号、2号、3号高加到除氧器的连续放气门。

(5)、根据机组运行情况，关闭炉连排疏扩汽侧至除氧器隔绝门。

(6)、若主机紧急停机应立即关闭除氧器进汽门。

(7)、机组正常停用，给水泵全部停运后，汇报值长，通知化学，除氧器停运，关闭所有进汽和进水隔绝门。

(8)、除氧器停运一周以上，采用充氮保护，切断一切汽源、水源、放尽水箱余水后，关闭放水门，关闭排气门，打开充氮隔离门，对除氧器充氮并维持0.029-0.049MPa的氮气压力，以防除氧器水箱内壁受有害气体的侵蚀。

九、除氧器正常运行中的监视

(1)、除氧器运行中应注意监视压力、温度要与机组运行工况相对应，温度变化率不能太大，压力不能超过额定值。

(2)、正常运行时，水位应投入自动，控制在正常范围之内。

(3)、正常运行时，溶氧量要合格，如含氧量超限，应调整除氧器排气电动门开度，使除氧器溶氧合格

(4)、除氧器正常运行中应对就地水位计和远方水位计进行校核。对水位保护进行试验，保证其动作正常。

(5)、正常运行时应对各阀门、管道经常检查，不应有漏水、漏汽、汽水冲击振动等现象。

十、除氧器水位联锁和保护

注：水位以壳体底部零水位为0点

十一、除氧器安全门校验

(1)、新安装的机组启动前和大修后机组启动，除氧器必须做好安全门的热态校验工作，安全门未做热态校验，除氧器不得正式投运。

(2)、安全门动作值，除氧头上为A：0.87 MPa、B：0.87 MPa，除氧水箱C: 0.86MPa, D:0.86MPa，校验顺序从高动作压力开始依次进行。

(3)、试验步骤：

a、向除氧器上至正常水位。

b、关闭厂用汽母管上其它用户的进汽门及疏水门，开启除氧器厂用汽调节阀前后隔绝门。

c、向除氧器进汽，开启厂用汽调节阀，逐渐提高除氧器汽压，注意除氧器水温，汽压同步上升并维持汽压在0.6MPa，除氧器本体及管道应无撞击声。

d、由检修人员进行安全阀的校验工作。

e、缓慢关小除氧器排气阀或开大厂用汽调节阀，注意压力上升至安全门动作值安全门动作良好，开大排气阀或关小厂用汽调节阀，使除氧器压力下降，安全门回座正常。

f、每只安全门应校验动作二次，记录动作值及回座值，在校验过程中，如压力上升至动作值而安全门没有动作，应立即停止进汽并开启向空排气阀降压，由安装或检修人员进行调整后重新校验。

十二、除氧器异常处理

(1)、除氧器压力变化：

a、除氧器内部压力突然升高，应立即检查除氧器的进水压力，流量是否正常，增加进水压力使它与除氧器内部压力差至正常值。

检查进汽调节阀开度是否正常，如果汽压自动调节失灵，应立即切为手动调节。

b、除氧器内部压力突然降低应立即检查进水流量，压力与负荷是否适应，降低进水压力使其与内部压力差至至正常，检查进汽调节阀开度是否正常，若压力自动调节失灵，应立即切为手动调节。

(2)、除氧器水位变化：

A、水位异常处理原则：

a、当水位“高”报警时，应立即校对水位计与实际水位，检查除氧器30%、70%水位调节门动作情况，检查3号高加疏水，检查给水泵再循环是否误开。

b、当水位“高-高”报警时，除氧器溢流放水门应打开，事故放水门应手动开启，及时查明原因处理，保持除氧器水位正常。

c、当除氧器水位“低”报警时，应核对实际水位，确认水位低，检查凝结泵运行情况，除氧水箱及凝汽器水位调节是否正常。必要时，手动调节水位。

d、除氧器水位自动控制装置失灵，水位高或低，上下波动时，应将水位调节“自动”切除，投入手动调节水位，并通知热工处理。

B、除氧器水位异常现象：

a、除氧器水位指示异常。

b、就地检查水位计指示异常。

C、原因：

a、除氧器系统泄漏。

b、除氧器水位自动调节装置失灵。

c、除氧器事故放水电动门泄漏或误开。

d、水位表失灵。

e、除氧器压力大幅度波动。

f、高压加热器疏水调节不正常。

g、凝结水压力、流量大幅度波动。

h、锅炉给水流量大幅度波动。

D、处理：

a、除氧器水位高Ⅰ值3050mm报警时，检查除氧器水位调节门动作是否正常，否则应解除除氧器水位自动，手动调整除氧器水位正常。

b、除氧器水位高Ⅱ值3150mm报警时，除氧器溢流阀X0LAA11 AA101开启（正常后关闭）、凝结水泵再循环门X0LCA53 AA101开启、除氧器上水调节门X0LCA50 AA101、X0LCA52 AA101和电动旁路门X0LCA51 AA001关闭、3号高加至除氧器疏水调整X0LCH30 AA101门关闭。关闭四段抽汽至除氧器电动进汽门X0LBS40 AA004,开启四段抽汽至除氧器电动进汽门后疏水门X0LBS40 AA440。

c、除氧器水位高Ⅲ值3250mm报警时，四抽至除氧器抽汽逆止门X0LBS50 AA002 X0LBS50 AA003关闭，关闭四段抽汽电动隔绝总门X0LBS40 AA001、四抽逆止门后疏水门X0LBS40 AA430及除氧器事故放水门X0LAA11 AA001开启。

d、除氧器水位低2650mm报警时，检查除氧器水位调节门动作是否正常，否则应解除除氧器水位自动，手动调整除氧器水位正常。

e、除氧器水位低Ⅰ值1040mm报警时, 检查除氧器水位30%和70%调节门动作是否正常,凝结泵再循环门关闭,必要时开启第二台凝结水泵。

f、除氧器水位低Ⅱ值800mm报警时，运行给水泵跳闸。

(3)、除氧器振动大：

A、现象：

a、除氧器声音异常增大。

b、除氧器及其管道振动。

B、原因：

a、除氧器上冷水过快。

b、除氧器压力波动过大。

c、除氧器水、汽温差过大。

C、处理：

a、调整除氧器水位至正常水位。

b、稳定压力，必要时切换汽源。

c、视情况降低除氧器出力，降低机组负荷。

十三、除氧器保护联锁

(1)、四段抽汽电动门自动关闭条件

a、汽机跳闸。

b、汽机负荷＜20％。

(2)、四段抽汽电动门自动打开条件：

汽机负荷≥20％。