旋膜除氧器如何解決低壓熱力除氧上振動(dòng)問題？

低壓熱力除氧器是較早噴霧填料式除氧器的替代產(chǎn)品，熱力除氧器原理是補(bǔ)水經(jīng)起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出與加熱蒸汽進(jìn)行熱交換除氧，給水加熱到對(duì)應(yīng)除氧器工作壓力下的飽和溫度，除去溶解于給水的氧及其它氣體，防止和降低鍋爐給水管、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕。
產(chǎn)生振動(dòng)的原因分析
旋膜式除氧器原理凝結(jié)水及補(bǔ)充水進(jìn)入除氧頭內(nèi)旋膜器組水室,在一定的壓差下從旋膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔,形成射流,由于內(nèi)孔充滿了上升的加熱蒸汽,水在射流運(yùn)動(dòng)中便將大量的加熱蒸汽吸卷進(jìn)來(經(jīng)試驗(yàn)證明射流運(yùn)動(dòng)具有卷吸作用),在遙遙短時(shí)間內(nèi)很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作用,水溫大幅度提升,而旋轉(zhuǎn)的水沿著旋膜管內(nèi)孔壁繼續(xù)下旋,形成一層翻滾的水膜裙(水在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)的臨界雷諾數(shù)下降很多即產(chǎn)生紊流翻滾),此時(shí)紊流狀態(tài)的水傳熱傳質(zhì)遙遙較理想,水溫達(dá)到飽和溫度。氧氣即被分離出來,由于旋轉(zhuǎn)水流基本上是緊貼管壁旋轉(zhuǎn)而下,在旋膜管中間形成汽—?dú)馔ǖ?不存在氣體流動(dòng)死區(qū),因氧氣在內(nèi)孔內(nèi)無法隨意擴(kuò)散,析出的不凝結(jié)氣體被訊速排出,只能隨上升的蒸汽從排汽管排向大氣(老式除氧器雖加熱了水,分離出了氧但氧氣比重大于加熱蒸汽,部分氧又被下流的水帶入水箱,也是造成除氧遙遙差的一種原因)。
分析高壓除氧器振動(dòng)主要發(fā)生在以下工況
(1)機(jī)組啟動(dòng)初期投用高壓除氧器再沸騰時(shí)；
(2)機(jī)組停運(yùn)時(shí)；
(3)負(fù)荷大幅度波動(dòng)時(shí)或來水、來汽壓力大幅度波動(dòng)時(shí)；
(4)高壓除氧器或管道暖管不充分時(shí)。
解決方法
機(jī)組啟動(dòng)初期投用高壓除氧器再沸騰時(shí)機(jī)組啟動(dòng)初期,根據(jù)除氧器水溫需要投用再沸騰時(shí),由于再沸騰管直接插入除氧器水箱底部,若汽門開度過小,進(jìn)汽量小,壓力低,蒸汽從管中逸出后,不能到達(dá)水面就冷卻凝結(jié),并形成一定空間內(nèi)的真空,周圍的水向此空間涌入,形成水錘發(fā)生振動(dòng)。
這種振動(dòng)發(fā)生在除氧器水箱內(nèi),經(jīng)過周圍水的緩沖作用,對(duì)水箱壁的沖擊比較有限。當(dāng)汽門開度稍大,進(jìn)汽多時(shí),壓力較高,對(duì)水形成連續(xù)加熱,汽泡不會(huì)凝結(jié),可防止振動(dòng)的發(fā)生,但在實(shí)際操作過程中,運(yùn)行人員應(yīng)注意不能將再沸騰蒸汽開度過大,因再沸騰汽源來自輔汽聯(lián)箱,壓力在1.0Mpa左右,若開度過大,會(huì)對(duì)除氧器水箱產(chǎn)生沖擊,也會(huì)振動(dòng)劇烈。
因此,在操作過程中,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視高壓除氧器壓力、溫度上升速度,控制除氧器內(nèi)升壓速度≯0.01MPa/min;給水加熱速度為1.5～2℃/min。
機(jī)組停運(yùn)時(shí)當(dāng)機(jī)組停運(yùn)時(shí),鍋爐上水量變得很小,即使以將壓力、溫度調(diào)整切為手動(dòng),水、汽進(jìn)入不再連續(xù),造成除氧頭內(nèi)汽、水的不匹配,形成汽托水或水壓汽的現(xiàn)象,引起除氧頭內(nèi)旋膜管或管板的熱沖擊而形成振動(dòng)。
另外,即使除氧器已經(jīng)不再補(bǔ)水(存水已足夠鍋爐遙遙)時(shí),由于進(jìn)水管在進(jìn)入除氧頭之前有一段水平段,容易存水,而此時(shí)為防止給水泵的汽蝕,遙遙須遙遙除氧器內(nèi)有一定的壓力,但進(jìn)汽量又很小,造成蒸汽與進(jìn)水管水平段內(nèi)的積水作用引起水擊,使這個(gè)管段振動(dòng)。
為防止機(jī)組停運(yùn)時(shí)的振動(dòng),我們采取了以下措施機(jī)組停運(yùn)后,鍋爐關(guān)連排后即關(guān)閉連排至高壓除氧器門;將輔汽聯(lián)箱至高壓除氧器供汽調(diào)整門關(guān)小,遙遙進(jìn)入高壓除氧器的汽量非常少;通過低壓除氧器管路上的補(bǔ)水升壓泵向高壓除氧器上水,且將補(bǔ)水流量調(diào)整到比較低,緩慢向高壓除氧器上水,同時(shí)稍開高壓除氧器底部事故放水門,進(jìn)行換水,降低高壓除氧器內(nèi)水溫。這種辦法在機(jī)組跳機(jī)后重新啟動(dòng)時(shí)有非常重要的作用,可以縮短啟動(dòng)時(shí)間。
負(fù)荷大幅度波動(dòng)時(shí)或來水、來汽壓力大幅度波動(dòng)時(shí)當(dāng)除氧器負(fù)荷大幅波動(dòng)時(shí),不但會(huì)造成除氧遙遙變差,而且會(huì)引起除氧頭的振動(dòng),原因時(shí)進(jìn)水量變化太大,進(jìn)汽量來不及跟隨,使大量蒸汽突然凝結(jié),產(chǎn)生水錘;或蒸汽全部進(jìn)入旋膜管引起熱沖擊。
遙遙,水、汽壓力突然變化產(chǎn)生振動(dòng)的原因也在于此。因此,在運(yùn)行中,調(diào)整除氧器的水位、壓力時(shí)要用緩慢、漸進(jìn)的方式,盡量避遙遙此種振動(dòng)發(fā)生。
高壓除氧器或管道暖管不充分時(shí)高壓除氧器或管道暖管不充分時(shí),由于蒸汽與管道、旋膜管、管板等溫差過大,引起材料的熱沖擊并導(dǎo)致熱應(yīng)力過大造成振動(dòng)并影響設(shè)備壽命,同時(shí)蒸汽放熱凝結(jié),造成真空,蒸汽回補(bǔ)又凝結(jié),而對(duì)材料形成交變熱應(yīng)力并產(chǎn)生巨大振動(dòng)。
因此,暖管時(shí)要遙遙溫度上升幅度遙遙過快,同時(shí),打開所有應(yīng)開的疏水,防止管道積水,所有管道不應(yīng)有可能積水的部分。