旋膜式除氧器自生沸騰對(duì)機(jī)組除氧器回?zé)嵯到y(tǒng)高壓位置安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響

      旋膜式除氧器自生沸騰對(duì)機(jī)組旋膜式除氧器回?zé)嵯到y(tǒng)高壓位置安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響，分析了電廠(chǎng)旋膜式除氧器自生沸騰對(duì)機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響，利用等效熱降原理進(jìn)行定量分析。
      凝汽式發(fā)電廠(chǎng)采用回?zé)峒訜嵫�環(huán)提高經(jīng)濟(jì)性，利用旋膜式除氧器除去水中的氧氣，旋膜式除氧器也是回?zé)嵫�環(huán)的混合式加熱器，布置在回?zé)嵯到y(tǒng)的高壓加熱器和低壓加熱器之間，由于旋膜式除氧器類(lèi)型和位置的特殊性，使它對(duì)經(jīng)濟(jì)性和安全性有較大的影響。
1、能級(jí)利用原則與自生沸騰
      能級(jí)即能量的級(jí)別，是指蒸汽所具有的焓值的高低。焓值越高，說(shuō)明能級(jí)越高，蒸汽具有的做功能力越強(qiáng)。因此，在能量利用時(shí)，應(yīng)盡量做到高能級(jí)高利用，不降級(jí)使用。
      旋膜式除氧器的自生沸騰，是指不需要抽汽的熱量，僅憑其他進(jìn)入旋膜式除氧器的蒸汽熱和疏水熱就可滿(mǎn)足將水加熱到旋膜式除氧器工作壓力下的飽和溫度的現(xiàn)象。
      旋膜式除氧器自生沸騰時(shí)，回?zé)岢槠�管上的逆止閥關(guān)閉，破壞了汽水逆向流動(dòng)，排汽工質(zhì)損失加大，熱量損失也加大，影響了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)除氧效果惡化，威脅旋膜式除氧器的安全，所以不允許自生沸騰現(xiàn)象的發(fā)生。電廠(chǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于軸封漏汽回收至旋膜式除氧器量的增大、高加疏水量的增大以及旋膜式除氧器運(yùn)行壓力的降低，自生沸騰現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而且負(fù)荷越低，旋膜式除氧器工作壓力的影響越大，自生沸騰現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至?xí)�出現(xiàn)中壓缸內(nèi)缸外壁間溫差超值報(bào)警，因此自生沸騰的現(xiàn)象不容忽視。在合理的熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)下，旋膜式除氧器工作壓力降低是產(chǎn)生自生沸騰的主要原因之一。
2、旋膜式除氧器自生沸騰對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響分析
2.1旋膜式除氧器的運(yùn)行方式
      旋膜式除氧器的運(yùn)行方式，常見(jiàn)有定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行。定壓運(yùn)行是指抽汽管道上布置有節(jié)流閥，抽汽經(jīng)節(jié)流后，進(jìn)入旋膜式除氧器的壓力降低，保持旋膜式除氧器工作壓力為一定值；滑壓運(yùn)行是指抽汽不進(jìn)行任何節(jié)流直接進(jìn)入旋膜式除氧器的運(yùn)行方式。實(shí)際上，在抽汽口至旋膜式除氧器的管道上，不論滑壓運(yùn)行還是定壓運(yùn)行都布置有閥門(mén)，可能造成旋膜式除氧器的工作壓力低于理論進(jìn)汽壓力(理論進(jìn)汽壓力為抽汽壓力減去管道壓損后的壓力值),這樣就會(huì)造成不可逆失，致使高能級(jí)能量低能級(jí)利用，降低了經(jīng)濟(jì)性。
2.2等效熱降理論分析
      由于存在節(jié)流損失，使旋膜式除氧器工作壓力降低，旋膜式除氧器出口水溫降低，為了使給水溫度保持不變，必然加大高一級(jí)壓力抽汽量，等于多用了高能級(jí)的壓力抽汽，而節(jié)約了低能級(jí)的低壓抽汽，影響了抽汽做功量，高一級(jí)壓力抽汽量的增大，同時(shí)也意味著一部分蒸汽沒(méi)有再熱，也是影響了再熱吸熱量。因此，抽汽經(jīng)過(guò)節(jié)流后進(jìn)入旋膜式除氧器，經(jīng)濟(jì)性要降低，其根本的實(shí)質(zhì)在于能級(jí)的貶值利用。
2.3定量分析
以140MW機(jī)組試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)為例，試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)如表1。
表1試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)
序號(hào) 項(xiàng)目 單位 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
1 主給水流量 t/h 458.903
2 三抽壓力 MPa 1.024
3 抽汽壓損 5% 0.051
4 旋膜式除氧器理論工作壓力 MPa 0.973
5 旋膜式除氧器實(shí)際工作壓力 MPa 0.579
2.3.1提高旋膜式除氧器工作壓力的安全性分析
疏水量
圖1實(shí)際旋膜式除氧器壓力下系統(tǒng)平衡圖
疏水量
圖2理論旋膜式除氧器壓力下系統(tǒng)平衡圖
      實(shí)際旋膜式除氧器壓力下熱平衡如圖1所示，在實(shí)際工作壓力下，三抽抽汽量為-670kg/h,旋膜式除氧器發(fā)生自生沸騰，若提高旋膜式除氧器工作壓力到理論工作壓力，旋膜式除氧器的熱平衡則如圖2所示，由此可見(jiàn)，提高旋膜式除氧器運(yùn)行壓力后，三抽抽汽量約有8004kg/h,自生沸騰消失，旋膜式除氧器除氧效果和安全性提高，且給水加熱回?zé)岱峙涓�加合理�?BR>2.3.2提高旋膜式除氧器工作壓力的經(jīng)濟(jì)性分析
      提高旋膜式除氧器工作壓力，旋膜式除氧器出口飽和水溫度升高，由等效熱降原理，為了保證給水溫度不變，高一級(jí)壓力(即二抽)抽汽量必須減少。這一過(guò)程引起抽汽做功量增加：△H?=(T-T')×[g(2)-g(3)]=(757.7-664.6)×(0.442-0.285)=14.62(kJ/kg)式中：r-旋膜式除氧器理論工作壓力下飽和水焓；r'-旋膜式除氧器實(shí)際工作壓力下飽和水焓；g(2),g(3)-二抽、三抽抽汽效率。
      循環(huán)吸熱量增加△Q?=(T-T')÷[h(2)-hs(2)]xo=(757.7-664.6)÷(3089.61-864.085)×(3538.1-3095.7)=18.51(kJ/kg)式中：σ-再熱吸熱量；h(2),hs(2)分別為二抽抽汽焓與二號(hào)高加加熱器疏水焓(其它符號(hào)同上)。效率增加△g?=|(H+△H?)/(Q+△Q?)-gl/g×100=l(1280+14.62)/(2891.9+18.51)-0.4428V0.4428×100=0.4571(%)式中：H-新汽等效熱降，kJ/kg;Q-新汽吸熱量，kJ/kg;g-機(jī)組效率。
      煤耗率增加△b=△g?×B=0.4571/100×353=1.614(g/kW·h)年節(jié)煤量△b(y)=△b×h×Pe=1.614×5000×140000=1129.8(t)式中：B-機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率，g/kW·h;h-機(jī)組全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，取5000h;Pe-機(jī)組額定發(fā)電功率，kW。
      由以上分析計(jì)算可以看出，減少抽汽口至旋膜式除氧器的節(jié)流壓損，可以使一臺(tái)140MW的機(jī)組年節(jié)煤1129.8t。
      由此可見(jiàn)，沒(méi)有工質(zhì)損失并不意味著沒(méi)有能量損失，能量的貶值利用同樣也會(huì)使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低。三抽抽汽管道上的節(jié)流損失不僅危及到旋膜式除氧器的安全運(yùn)行，而且?guī)��?lái)經(jīng)濟(jì)性降低。