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鍋爐除氧器的工作原理和解決方案
作者:北京中天恒遠(yuǎn) 發(fā)布于:2024-12-09 10:10:55瀏覽量:
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鍋爐除氧器是熱力系統(tǒng)中一個至關(guān)重要的設(shè)備，其主要功能是去除鍋爐給水中的溶解氧和其他不凝結(jié)氣體，以減少這些氣體對鍋爐系統(tǒng)可能造成的氧腐蝕，保證鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文將深入探討鍋爐除氧器的工作原理，包括其常見的除氧方法、運(yùn)行過程以及在實際應(yīng)用中可能遇到的問題和解決方案。
鍋爐除氧器的工作原理
鍋爐除氧器的工作原理主要基于亨利定律和道爾頓定律。亨利定律指出，在封閉容器中，任何氣體同時存在于水面上時，氣體的溶解度與其自身的分壓力成正比。隨著水溫的升高，水蒸汽的分壓力逐漸增大，而空氣和氧氣的分壓力則逐漸減小。當(dāng)水溫達(dá)到除氧器壓力下的飽和溫度時，水面上的空間幾乎全部被水蒸氣充滿，此時水中溶解的氧氣及其他氣體的分壓力趨于零，從而被有效去除。
根據(jù)這一原理，鍋爐除氧器通常通過加熱給水來降低水中溶解氧的含量。常見的除氧方法包括熱力除氧和真空除氧。
熱力除氧
熱力除氧是鍋爐除氧器中最常用的一種方法。其工作原理是將壓力穩(wěn)定的蒸汽通入除氧器，加熱給水至除氧器壓力下的飽和溫度。在加熱過程中，水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加，而其他氣體的分壓力逐漸降低，水中的氣體因此不斷分離析出。當(dāng)水被加熱到飽和溫度時，水面上的空間被水蒸氣充滿，各種氣體的分壓力趨于零，此時水中的氧氣及其他氣體即被除去。
熱力除氧器的運(yùn)行過程通常包括以下幾個步驟：
1. 進(jìn)水調(diào)節(jié)：來自低壓加熱器的主凝結(jié)水經(jīng)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入除氧器。
2. 混合傳熱：主凝結(jié)水與其他各路疏水在除氧器內(nèi)混合，經(jīng)旋膜多孔管噴出，形成裙?fàn)钏ぃc由下而上的加熱蒸汽進(jìn)行混合式傳熱和傳質(zhì)。
3. 氣體析出：給水在加熱過程中迅速達(dá)到工作壓力下的飽和溫度，此時水中的大部分溶氧及其他氣體基本上被解析出來。
4. 氣體排出：從水中析出的溶氧及其他氣體不斷地從除氧器頂部的排汽管隨余汽排出器外。
真空除氧
真空除氧是另一種有效的除氧方法，其原理與熱力除氧相似，但操作條件有所不同。真空除氧利用水在沸騰狀態(tài)時的溶解度接近于零的特點(diǎn)，通過降低水溫對應(yīng)的壓力（即抽真空）使水呈沸騰狀態(tài)，從而除去水中溶解的氧和二氧化碳等氣體。
真空除氧器的運(yùn)行過程包括以下幾個步驟：
1. 進(jìn)水：水由除氧塔上部進(jìn)入，經(jīng)噴頭噴成霧狀，再經(jīng)中部填料呈水膜往下流。
2. 抽真空：通過抽氣裝置（如蒸汽噴射器、水噴射器、水環(huán)式真空泵等）降低除氧塔內(nèi)的壓力，使水在較低溫度下沸騰。
3. 氣體逸出：隨著水溫的升高，水中的溶解氧和其他氣體逐漸逸出，并通過抽氣裝置排出。
4. 出水：經(jīng)過除氧后的水從除氧塔底部流出，供鍋爐使用。
鍋爐除氧器的常見問題和解決方案
盡管鍋爐除氧器在熱力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，但在實際運(yùn)行過程中，也常會出現(xiàn)一些問題和異常情況。以下是一些常見的故障及其解決方案：
1. 除氧器出口氧氣含量過高
- 原因：可能是加熱蒸汽不足、除氧器壓力不穩(wěn)定、排汽閥開度過小或堵塞等。
- 解決方案：增加加熱蒸汽量，穩(wěn)定除氧器壓力，檢查并清理排汽閥。
2. 除氧器振蕩
- 原因：可能是除氧器內(nèi)水位波動過大、加熱蒸汽量不穩(wěn)定、進(jìn)水溫度過低或過高等。
- 解決方案：調(diào)整除氧器水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，穩(wěn)定加熱蒸汽量，控制進(jìn)水溫度在適當(dāng)范圍內(nèi)。
3. 除氧器水位高
- 原因：可能是水位計異常、高加系統(tǒng)泄漏、水位自動調(diào)節(jié)失靈等。
- 解決方案：檢查校對水位計，減小除氧器進(jìn)水量，若水位調(diào)節(jié)閥自動失靈，應(yīng)切至手動方式調(diào)節(jié)。
4. 除氧器壓力升高
- 原因：可能是壓力表計異常、除氧器水位過低、機(jī)組負(fù)荷過大等。
- 解決方案：聯(lián)系熱工校對表計，檢查除氧器進(jìn)汽調(diào)整門是否自動正常，如自動失靈應(yīng)切為手動；檢查高加是否無水位運(yùn)行，及時調(diào)整高加水位。
5. 除氧器出水溶氧超標(biāo)
- 原因：可能是取樣器泄漏、凝結(jié)水含氧量大、啟動時輔汽供除氧器調(diào)門開度過小等。
- 解決方案：檢查取樣器是否泄漏，增加凝結(jié)水除氧措施，調(diào)整輔汽供除氧器調(diào)門開度。
鍋爐除氧器的維護(hù)和保養(yǎng)
為了確保鍋爐除氧器的長期穩(wěn)定運(yùn)行，必須對其進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)。以下是一些關(guān)鍵的維護(hù)和保養(yǎng)措施：
1. 定期檢查：定期對除氧器進(jìn)行檢查，包括水位計、壓力表、排汽閥、加熱蒸汽管道等部件的完好性和準(zhǔn)確性。
2. 清理和維修：定期清理除氧器內(nèi)部的積垢和沉積物，防止堵塞和腐蝕；對損壞的部件進(jìn)行及時維修或更換。
3. 調(diào)整和優(yōu)化：根據(jù)運(yùn)行情況和實際需求，調(diào)整除氧器的加熱蒸汽量、進(jìn)水溫度、水位等參數(shù)，優(yōu)化除氧效果。
4. 安全保護(hù)：確保除氧器的安全保護(hù)裝置（如安全閥、壓力自動調(diào)整器等）處于良好狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障能夠及時報警并采取相應(yīng)的處理措施。
5. 記錄和分析：建立完善的運(yùn)行記錄和分析制度，對除氧器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行定期分析和總結(jié)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。
鍋爐除氧器是熱力系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備之一，其工作原理基于亨利定律和道爾頓定律，通過加熱給水來降低水中溶解氧的含量。在實際運(yùn)行過程中，熱力除氧和真空除氧是兩種常用的除氧方法。然而，除氧器在運(yùn)行過程中也常會出現(xiàn)一些問題和異常情況，如出口氧氣含量過高、振蕩、水位高、壓力升高等。為了確保除氧器的長期穩(wěn)定運(yùn)行，必須對其進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)，并采取相應(yīng)的解決方案來處理可能出現(xiàn)的問題。通過科學(xué)的運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)措施，可以確保鍋爐除氧器在熱力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，為鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。
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