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摘 要:通过对广东省茂名电厂1×200 MW机组除氧器的选型,阐述了旋膜除氧器的原理和构造,并通过分析其良好的技术特性和进行投资比较,说明了旋膜除氧器在茂名热电厂以煤代油热电联产技改工程中应用的优势。
关键词:电站 除氧器 旋膜 溶氧
1 工程简介
广东省茂名热电厂5号机为1×200 MW以煤代油热电联产技改工程的机组,向茂名石油化工总公司提供中压及低压参数蒸汽,同时考虑纯凝运行工况。三大主机分别选用哈尔滨三大动力厂产品。汽轮机为超高压一次中间再热、单轴、双抽、三缸双排汽冲动非调整抽汽式机组。冷凝器为双壳体、分体结构、双流程表面式冷凝器,冷凝器下部有淋盘式除氧装置,达到凝结水充分回热除氧的作用。均由哈尔滨汽轮机厂设计制造。
中压供汽参数(围墙外1 m):4 MPa,460℃,100 t/h。低压供汽参数(围墙外1 m):1.275MPa,300℃,60 t/h。
由于中、低压供热蒸汽属于开式供热,共约160 t/h蒸汽无法回收,系统需要大量补充除盐水维持汽、水系统平衡。这与我们常规电厂正常汽水损失补水有很大不同。
2 高、低压除氧器联运方案
2.1 系统及参数
哈尔滨汽轮机厂在辅机技术协议中对冷凝器的补水量作了限制,最大补水量为60 t/h。当给水中的溶解氧超过允许值时,就会在给水管道和省煤器中发生点状腐蚀,若省煤器管发生腐蚀穿孔,则不仅会显著降低汽轮机出力,而且会造成停炉。对于热力除氧设备中,在给定的压力下,当水达到饱和温度或稍高于饱和温度时,气相空间的水蒸气分压力接近于气相的总压力。约有90%的溶解氧以小气泡的形式从水中逸出,剩余气体只能以分子形式从水中扩散出来。此时必须加大蒸汽与水的接触面积,缩小氧逸出时所经历的扩散距离,同时造成水的湍流来加强扩散作用,达到深度除氧。若100 t/h的冷水直接进入普通高压除氧器,补水率达到20%,补水温度20℃,氧的质量浓度高达10 mg/L,其水温无法升至对应压力下的饱和温度,除氧效果差。因此对于其余补水量,我们只有考虑另设大气再用补水泵送入高压除氧器,实现溶解氧达标的目的。此时所选用的高压除氧器为常规使用的带恒速喷嘴的淋水盘卧式除氧器。其系统连接及最大抽汽工况参数如图1。
2.2 系统设备水位控制
2.2.1 纯凝工况时的水位控制
纯凝工况时正常补水进冷凝器,高压除氧器水位由汽封加热器出口调节阀V1控制;冷凝器热井水位由其进水调节阀V2控制。
2.2.2 抽汽工况时的水位控制
抽汽工况时,总补水量为冷凝器与低压除氧器补水量之和。低压除氧器水位由其补水进口调节阀V3控制;冷凝器热井水位由其进水调节阀V2控制;在冷凝器热井水位允许和高压除氧器出口含氧指标合格的前提下尽量补水至冷凝器,以提高给水系统热效率。补水泵进高压除氧器调节阀V4开度稳定在高压除氧器一定工况下的正常水位,水位波动则由V1阀实现调节。
2.2.3 系统布置
两台除氧器布置在除氧煤仓间同一层楼板,总荷重约3.626 kN,土建结构梁的设计将会使截面增大,梁高加高,除氧间整个空间减小,通道狭窄,而且均布置在集控室顶层,增加了运行不安全性,给以后的运行、维护、检修都带来很多不便。
这种传统系统设计思路虽然能实现溶氧达标,但是系统复杂,布置繁琐,实际是一种无奈的选择。
3 高压除氧器全补水方案
3.1 方案
鉴于上述考虑,在与汽轮机厂的设计联络会上,我们提出了冷凝器全补水的要求,这样不仅有利于冷凝器维持真空、减少循环水量,而且提高回热系统的效率。充分的理由得到厂家的许可,同意在冷凝器喷嘴上作调整,实现全补水。这样补水系统就变得简单而可靠。除盐水全部直接进入冷凝器初步除氧,再由凝泵送入高压除氧器深度除氧,补水系统示意如图2。
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