舉例分析除氧器振動(dòng)原因及改造為旋膜式除氧器處理 旋膜式除氧器的參數(shù)
某電廠3臺(tái)旋膜式除氧器均采用旋膜式除氧器，設(shè)計(jì)壓力為25.5kPa,工作壓力為1196kPa,設(shè)計(jì)溫度250C,工作溫度104%,額定出力2601h,水箱容積50m,旋膜式除氧器出水含氧量小于15gL,旋膜式除氧器直徑2200mm,壁厚10mm,水箱直徑2800mm,壁厚10mm。
旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)及工作原理
旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)如圖1所示。在旋膜式除氧器內(nèi)，凝結(jié)水和補(bǔ)給水進(jìn)入由2塊隔板和噴管組成的水室,然后進(jìn)入噴管小孔經(jīng)快速旋轉(zhuǎn)成旋膜狀水裙,再通過安裝于噴管下方的3層水篦子加以分散后，與水篦子下上來的大量蒸汽相遇混合。這樣通過蒸汽由下而上進(jìn)入水篦子層和旋膜水裙區(qū)，對(duì)水膜加熱，進(jìn)行初步除氧。
遙遙加熱蒸汽腔室下方安裝了填料層，水流入填料層后，在除氧塔下部匯集，經(jīng)直徑為377mm的中心管流入水箱。在此過程中,加熱蒸汽從水箱進(jìn)入,通過塔頭與水箱連接的4根直徑為133mm短化驗(yàn)EH油質(zhì)并及時(shí)處理，同時(shí)加強(qiáng)EH油進(jìn)貨渠道的管理，補(bǔ)油時(shí)要遙遙專用的濾油設(shè)備。
加強(qiáng)對(duì)伺服閥的管理
由于規(guī)格型號(hào)較多要根據(jù)機(jī)組DEH系統(tǒng)要求，選用制造廠規(guī)定的伺服閥。伺服閥在工作一段時(shí)間后,要定期將其返廠檢測(cè)和清洗,使伺服閥始終處于較不錯(cuò)工作狀態(tài),且可延長(zhǎng)伺服閥的遙遙壽命。
改善伺服閥的工作環(huán)境
有些伺服閥工作環(huán)境溫度高達(dá)60度以上，這樣長(zhǎng)期在高溫下工作，工作特遙遙有較大影響，并直接影響伺服閥的遙遙能。因此，要努力改善伺服閥的工作環(huán)境。
嚴(yán)禁遙遙與抗燃油不相符的材質(zhì)
EH油系統(tǒng)所用的密封件如果遙遙了與EH油管進(jìn)入塔頭，在填料層中對(duì)水混合加熱，進(jìn)行深度除氧，填料層填料采用鮑耳環(huán)，具有良的傳熱、傳質(zhì)遙遙能。
在整個(gè)加熱除氧過程中,蒸汽由水箱填料層下腔室、填料層、填料層上腔室、水篦子層、旋膜水裙區(qū)對(duì)補(bǔ)給水逐步加熱除氧。補(bǔ)給水大多為機(jī)組凝結(jié)水，溫度為60700C,其中很少部分為除鹽水，另一部分為供暖換熱器疏水(冬季)。系統(tǒng)不相符的材料，將容易引起系統(tǒng)泄露，同時(shí)使抗燃油變質(zhì)。
加強(qiáng)對(duì)主要設(shè)備的監(jiān)視，如主要設(shè)備出現(xiàn)異常要按有關(guān)規(guī)定及時(shí)進(jìn)行相關(guān)操作。
EH油質(zhì)化驗(yàn)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定定期進(jìn)行如有異常要及時(shí)通知相關(guān)部門進(jìn)行處理。
沒有安裝在線EH油精濾裝置的機(jī)組，若油質(zhì)不合格時(shí)再安裝移動(dòng)式濾油機(jī)，只是亡羊補(bǔ)牢。建議較及早安裝在線EH油精濾裝置。
水箱中裝有再沸騰裝置，通過蒸汽的噴射作用吸入四周的水,在噴嘴混合管內(nèi)進(jìn)行熱交換后再噴出，從而在噴嘴周圍形成水循環(huán)，通過汽水?dāng)噭?dòng)使氧氣和其他氣體迅速逸出水面,增加氧氣的擴(kuò)散速度該裝置在啟動(dòng)和備用時(shí)常遙遙，正常運(yùn)行時(shí)較少遙遙。
在進(jìn)水管上開設(shè)了許多小孔,用于對(duì)水泵循環(huán)水和疏水進(jìn)行減壓;在出口管上裝設(shè)了防旋渦裝置,用于防止出水時(shí)出現(xiàn)旋渦狀。水箱上還設(shè)置了溢流口、放水管和水、汽平衡管。
旋膜式除氧器具有3大優(yōu)點(diǎn)(1)傳熱系數(shù)大,除氧遙遙,旋膜管進(jìn)、出口水溫升可達(dá)到90度;(2)適應(yīng)遙遙強(qiáng),可以在30%~120%負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行，出水含氧量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(小于15gL)；(3)排汽量小。
遙遙狀況
該電廠3臺(tái)旋膜式除氧器自2003年8月遙遙后，旋膜式除氧器塔頭、水箱、平臺(tái)等均有振動(dòng)，低負(fù)荷時(shí)振動(dòng)較小,水的含氧量合格;高負(fù)荷時(shí),振動(dòng)劇烈,水的含氧量基本合格，有時(shí)也出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象。
經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)3臺(tái)旋膜式除氧器有共同的問題填料層托盤松動(dòng)，焊縫脫裂,有不同程度的傾翻，且有1臺(tái)旋膜式除氧器的填料層托盤遙遙散裂，致使填料落入水箱后，又進(jìn)入到水泵的入口,使泵也無法正常工作。針對(duì)這一問題,對(duì)3臺(tái)旋膜式除氧器逐一進(jìn)行了處理，清理了填料，對(duì)填料層進(jìn)行加固,但重新運(yùn)行后，振動(dòng)依然存在，尤其是負(fù)荷大時(shí)振動(dòng)劇烈，且含氧量時(shí)有不合格。此外，又逢供暖時(shí)節(jié)板式換熱器后，較大量疏水進(jìn)入旋膜式除氧器，這時(shí)旋膜式除氧器振動(dòng)更為遙遙,較后使部分疏水外排，既不經(jīng)濟(jì)又不安全。
除氧器振動(dòng)的原因有哪些?
(1)除氧器滿水，造成進(jìn)水困難,內(nèi)部應(yīng)力不均而振動(dòng)。
(2)除氧器遙遙壓，造成進(jìn)水困難，進(jìn)汽管進(jìn)汽困難。
(3)除氧器自生沸騰。
(4)除氧器內(nèi)水出現(xiàn)溫度梯度或旋膜式除氧器突然補(bǔ)入大量冷水。
(5)除氧器連接管道振動(dòng)。
(6)除氧器內(nèi)部部件脫落，造成沖擊而振動(dòng)。
(7)除氧器時(shí)，汽水負(fù)荷分配不均或操作不當(dāng)，加熱不當(dāng)造成膨脹不均，或汽水負(fù)荷分配不均造成震動(dòng)。
(8)除氧器壓力降低過快，產(chǎn)生汽水共騰。
(9)運(yùn)行中突然進(jìn)入冷水，使水箱溫度不均產(chǎn)生沖擊而振動(dòng)。
(10)進(jìn)入除氧器的各種管道水量過大，管道振動(dòng)而引起旋膜式除氧器振動(dòng)。
(11)投除氧器過程中，加熱不當(dāng)造成膨脹不均，或汽水負(fù)荷分配不均。
(12)再循環(huán)管流速過大引起管道振動(dòng)；排汽量過大造成水沖擊振動(dòng)；
(13)凝結(jié)水量突然增大或進(jìn)水溫度過低，汽水溫差過大，造成振動(dòng)；
(14)壓力波動(dòng)過大，引起進(jìn)水管水流速度波動(dòng)而造成振動(dòng)；
(15)噴嘴脫落使進(jìn)水直接沖向排汽管引起水沖擊造成振動(dòng)；
(16)啟動(dòng)除氧器時(shí)，汽水負(fù)荷不均,操作不當(dāng)。
旋膜式除氧器技術(shù)改造分析
在對(duì)填料層加固之后，強(qiáng)烈的振動(dòng)依然存在，遂對(duì)旋膜式除氧器運(yùn)行中的參數(shù)及旋膜式除氧器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析。
(1)板式換熱器的疏水量較大，溫度較高，且進(jìn)汽管與疏水管口距離很近,中心距僅為600mm,疏水與進(jìn)汽可能會(huì)相互影響，引起附加的振動(dòng)。因此將疏水口從水箱上壁口加長(zhǎng)800mm,并制作成網(wǎng)孔管，管徑不等，頭部密封，從而避開蒸汽。
(2)塔頭直徑2200mm,均用8=10mm的鋼板制作,體積大且較重(約25t),而支撐較為單薄。由于汽、水混合換熱均在塔頭里完成，加上支撐單薄，汽水相混會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。汽水量較少時(shí)，振動(dòng)小汽、水量較大時(shí)，換熱過程劇烈，振動(dòng)強(qiáng)烈。因此,用20號(hào)的槽鋼對(duì)塔頭與水箱進(jìn)行加固。從塔頭的4個(gè)面用槽鋼與水箱焊接，然后再用8=16mm的鋼板將水箱、槽鋼、塔頭補(bǔ)強(qiáng)做筋,均為滿焊，如圖2所示。
(3)旋膜式除氧器在較大負(fù)荷時(shí)，水的含氧量有時(shí)合格，有時(shí)也出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象。經(jīng)觀察，水箱內(nèi)汽壓(4060MPa)與塔頭內(nèi)部汽壓(2030MPa)相差很大。這說明4根由水箱至塔頭的汽管進(jìn)汽量不足，且有水阻汽的現(xiàn)象，這不僅會(huì)造成水質(zhì)不合格，也會(huì)引起振動(dòng)。
因此,確定改進(jìn)方案如圖3所示。位置分別安裝水箱至旋膜式除氧器塔頭的4根汽管,管徑為133mm;(D位置管口接旋膜式除氧器2個(gè)進(jìn)汽口。管徑377mm不變，形成環(huán)形汽管。
在管分別安裝環(huán)形進(jìn)汽管時(shí),接口焊縫采用花焊方式。這樣既遙遙接口強(qiáng)度，亦可遙遙大部分蒸汽進(jìn)入塔頭，少量蒸汽流入水箱上部空間,使塔頭有足夠的汽量和汽壓,從而避遙遙了汽水相阻,又使塔頭汽源充分。較后將進(jìn)汽環(huán)形管進(jìn)行加固，以防脫落。
改造遙遙
選擇了其中一臺(tái)除氧器按照上述方案進(jìn)行了改進(jìn)。在運(yùn)行參數(shù)上，水箱和塔頭內(nèi)的壓力基本上相同，都在12kPa左右。經(jīng)過1個(gè)多月的運(yùn)行實(shí)踐，在低負(fù)荷和高負(fù)荷時(shí),振動(dòng)都較為正常,且出水的含氧量也在標(biāo)準(zhǔn)要求以內(nèi)。