供热改造技术

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1、直接空冷供热机组凝结水和补水深度除氧技术一、空冷供热机组凝结水系统水质简介：凝结水溶氧超标主要是由于大量空气溶入凝结水造成的。我们知道，空气中不仅含有氧气，而且还含有二氧化碳等气体。也就是说，如果凝结水溶氧超标，必然会同时带进来超量的二氧化碳。造成凝结水系统不仅存在严重的氧化腐蚀，还存在酸腐蚀。其结果是不仅降低凝结水系统设备的使用寿命，还因为锅炉给水铁含量偏高，造成锅炉受热面加速结垢，降低锅炉效率，影响锅炉安全运行；同时由于蒸汽中的铁含量偏高，加快汽轮机叶片的结垢速度，降低汽轮机的运行效率。相对于水冷凝汽器系统来说，直接空冷凝汽器管束结构复杂、加工工艺要求高、真空系统庞大，在空冷凝汽器制造加工

2、和安装过程中，难免出现漏点。真空系统中真空阀门不多，在用的基本上都是普通阀门，空气漏入系统的机会当然就多。我厂300MW机组是直接空冷供热机组，补水用化学除盐水。除盐水箱中的除盐水通过除盐水泵直接打到凝结水箱。由于除盐水箱放置在室外，其中的除盐水温度基本上为环境温度，肯定低于凝结水箱中的凝结水温度。大量的低温除盐水在没有经过任何加热的情况下直接补入凝结水箱，其中溶解的大量空气根本不可能析出。这也是凝结水溶氧超标的主要原因之一。来自于空冷岛的凝结水含氧量较高，凝结水溶氧基本上在100gL以上。补水的含氧量更是高达10mgL，冬季供热期间补水量加大，含氧量进一步提高，采用传统的除氧方法不仅占用空间

3、较大，而且热经济性和除氧效果较差。根据化学监督的要求，凝结水溶氧应该控制在30gL以内，排汽装置热井水质不符合要求。二、300MW湿冷机组真空除氧介绍一般国外湿冷机组在凝汽器中设有真空除氧设备，常用结构是在热井中的淋水盘式凝结水真空除氧装置。图一所示，为300MW机组凝汽器鼓泡除氧装置。凝结水流入布满小孔的淋水盘，形成水帘，表面积增大，被蒸汽加热。将凝结水加热到饱和状态，排出氧气，水再落下到溅水角钢上，表面积再增大，可被进一步加热。图一 300MW机组鼓泡除氧装置在60%以上负荷除氧可达到标准，低负荷时效果变差。可采用热井鼓泡除氧法加以解决，图二是300MW机组鼓泡除氧装置简图。带许多3mm缝

4、状小孔的鼓泡板1和阻流板6是该装置基本元件。凝结水经孔口3自凝结器2落到槽板11上，再经与槽板11相连的齿形阻流板10泄流至鼓泡板1上。来自集汽管9的加热蒸汽进入腔室8，经鼓泡板上的孔口加热凝结水集汽管上沿长度均匀布置许多喷嘴。特借鉴300MW湿冷机组真空除氧技术，设计以下方案改进水质。三、降低溶解氧具体设计方案如下：以300MW亚临界直接空冷机组为例空冷岛来凝结水入口温度为41.3-54, 含氧量100-1000gL；加热主汽源为汽机排汽（不使用汽机抽汽）：温度54，机组满负荷流量约689t/h；补水为除盐水，流量为30t/h，含氧量高达10mgL；凝结水和补水的出口含氧量必须保证30gL。

5、序号运行指标参数1工作压力0.06-0.15MPa2设计温度1503补水温度20-304补水流量20-50T/h5补水含氧量10mgL6设计凝结水出口溶解氧30 gL7喷咀数量24-30个进口喷嘴8喷咀材质303不锈钢四、排气装置内置真空除氧器系统简介如图二所示，为排气装置内置真空除氧器，三级除氧流程图及结构图。第一级 凝结水和补水通过喷嘴喷雾初步除氧。第二级 补充水通过槽形换热装置第二级除氧。汽机排汽从槽板下方向上流动，补充水与排汽充分换热。同时凝结水喷雾后流过通道与排汽充分换热。第三级 引入了低加疏水作为辅助热源对补充水深度除氧。无疑除氧工况是相当恶劣而苛刻的，因此改造采用了三级除氧，并引

6、入了低加疏水作为辅助热源，如图二所示。我们可以根据具体项目的辅助热源情况和种类，提供灵活的最佳设计方案。图二 三级除氧流程示意图五、排汽装置内置式除氧器结构图在排汽管道的弯头处（位于排汽装置内）开漏汽孔，引出一部分汽机排汽，蒸汽量及开孔大小严格计算。避免汽机排汽在此处形成阻力，影响乏汽到空冷岛流动。 引出低压缸一部分排汽，来加热凝结水及补水。既利用了乏汽热能，又减少了空冷岛负荷，节省电能。六、排汽装置内置式除氧器补水除氧原理图l 下图为补水除氧原理图，此结构为全不锈钢制造，封闭结构，高浓度含氧水不泄露。首先喷嘴把补水雾化，增大表面积，乏汽加热后落到最高层槽板。成膜状再落入2层槽板，2层槽板是槽

7、子较深的波纹构造。第2层槽板使水膜表面积更增大，并且布满网眼。1、2层槽板都使蒸汽方便加热补水到饱和状态。最后除氧水从收集槽溢流到凝结水的大槽板，再深度除氧。整个封闭结构留有人孔，方便检修时人进入检查。图三 内置式除氧器补水除氧原理图图四 排汽装置内置式除氧器凝结水除氧示意图 以上图四是空冷岛回来凝结水除氧示意图。水雾化后与乏汽混合加热，1层槽板为略带坡度波状。第2层槽板是带导流隔板，使水改变方向绕流。被低加闪蒸汽逐渐加热到饱和状态，最后溢流到热井。 氧气通过喷雾区顶部伞状夹套冷却后排出到外面。 检修时检查喷嘴是否堵塞，损坏，雾化良好否。l 安装施工：1、在排汽装置内布局，施工设计时，排汽装置

8、内部尺寸，补水尺寸约，空冷岛回排汽管两侧凝结水管在排汽装置内汇合，再到凝结水除氧装置喷嘴前端总管。末级低加（一般是#1低加）疏水管接入第2层槽板中间布满孔的闪蒸管。就近原则，除氧水引出一根18取样管到排汽装置壁板外面。排氧管57就近引出到外面。 补水从沿途引入，排氧气管38就近引出到外面。 对于以前没有凝结水除氧设备机组，增设改造时，不破坏排汽装置内部设备，不影响排汽装置壁板的强度。2、在排汽装置内置式除氧方案中，汽机低压缸排汽为什么能够自下而上流动？如图三所示，在改造中，我们将排汽装置的导流板进行开孔，乏汽将由此进入除氧空间。 由于除氧系统的各部分装置除了向下的方向外，全部都是封闭的，也就是说乏汽只能从下部进入。再者由于凝结水和补水的喷淋区域属于冷端，压力低于其他区域（低压点），因此乏汽就会自下而上流动。这个改造方案是对凝结水和补水同时进行除氧，除氧后的凝结水和补水溶解氧将达到1530gL。