新型旋膜式除氧器技術歷史發(fā)展進程介紹？突出工作原理及優(yōu)點？

發(fā)布遙遙:2024-12-24 01:27:09瀏覽數(shù):

遙遙內(nèi)電廠早期采用淋水盤式除氧器,它對進水溫度和負荷要求苛刻,適應能力較差,且淋水盤的小孔易被堵塞。后來很多電廠改用噴霧填料式除氧器。這種除氧器的除氧遙遙也不理想,溶解氧的合格率一股在65%左右。于是，后來又研制出泡沸式和旋膜式除氧器,其中,旋膜式除氧器的除氧遙遙遠高于其他型式的除氧器。各類除氧器的除氧效率。
熱除氧原理和條件
目前遙遙的除氧器均采用熱除氧法。除氧原理根據(jù)享利定律和道爾頓定律,即在定壓下,將水加熱至飽和狀態(tài)。如果液面上氣相中凝結氣體的分壓力小于其平衡壓力，氣體會在不平衡壓差的作用下由水中離析出來。若及時排出不凝結氣體，不斷破壞其平衡,保持不平衡壓差，氣體會不斷從水中逸出直至液面上全壓力等于水蒸汽壓力時，其他氣體的分壓力趨于0,溶于水中的氣體全部逸出而除去。因此熱除氧必須具備2個條件
(1)快速將水加熱到相應壓力下飽和溫度的傳熱條件；
(2)使氣體從水中迅速離析并排走的傳動、傳質(zhì)條件,2個條件緊密相連。
實踐表明條件(1)較易滿足條件(2)是遙遙除氧的關鍵.也是更新除拿遙考慮的主電介質(zhì)在稀溶液中的擴散關系式，其擴散系統(tǒng)DAB與水溫的關系。
噴霧式除氧器的除氧遙遙,噴霧式除氧器的傳熱過程
我遙遙目前遙遙多的是噴霧式除氧器。在該除氧器中,噴嘴以霧的形式將水噴出,液相霧滴與加熱蒸汽接觸,因此汽、液相接觸面積很大。蒸汽加熱霧滴時,屬高強度凝結換熱,換熱系數(shù)為1.3x104~1.5x104W/(m2。C),瞬間可將霧滴加熱到飽和溫度。此時霧沂有中80%~90%的溶解氣體被離析。
噴霧式除氧器內(nèi)動量與質(zhì)量的傳遞由于霧滴顆粒小、表面張力大，加之氣體在霧滴內(nèi)、外的不平衡壓差變小,使霧滴中的剩余氣體逸出受阻,不利于深度除氧。為此所有噴霧式除氧器的下部都加了1層固體填料層、網(wǎng)柵或淋水盤等,使水再分散成遙遙薄的水膜,減小了表面張力,完成深度除氧。但實際遙遙往往不理想,如珠江電廠4X300MW機組的除氧器，溶解氧的合格率平均在80%左右，出水溶氧量波動較大，一般為12~78ug/L,長期運行對機組危害很大。
在噴霧式除氧器中，由于所噴霧滴很小，表面張力大，只能完成初期除氧的遙遙。殘存在霧滴中的少量氣體,因不平衡壓差很小,雖然霧滴在除氧器的容積空間內(nèi)不停地運動,但氣體分子在霧滴中是相對靜止的只能靠分子擴散的方式漸漸逸出，傳動、傳質(zhì)遙遙差、給深度除氧造成困難.據(jù)威爾克提出的非噴霧式除氧器的深度除氧層在噴霧除氧器下部往往加1層固體填料、網(wǎng)柵或淋水盤作為給水深度除氧的區(qū)段,固體填料層可使比表面積(單位體積的表面積)達到200m2/m3左右,有利于進一步除氧。噴霧除氧中的深度除氧層起強化傳動、傳質(zhì)作用,被除氧的水流經(jīng)不規(guī)則填料層時,處于紊流狀態(tài),液膜表面不斷變換更新,使水中的部分氣體分子有遙遙沖破液膜表面張力而逸出,使給水含氧量不超過7ug/L,滿足超高壓機組電廠的除氧指標。
旋膜式除氧器的除氧遙遙旋膜式除氧器的傳熱過程
旋膜式除氧器由于結構的特點,除氧遙遙遙遙提高。其傳熱、傳質(zhì)方式與液柱式、霧化式和泡沸式不同。它是將射流、旋轉(zhuǎn)膜和懸掛式泡沸3種傳熱、傳質(zhì)方式縮化為體。射流、旋轉(zhuǎn)膜和懸掛式泡沸3種傳熱、傳質(zhì)方式源于噴射、降膜和泡沸傳熱、傳質(zhì)方式。不同的是將噴射冷凝擴散管取消；僅利用噴嘴的射流改為飛行冷凝，它不僅具有很大吸熱功能,而且有很大的解析能力。將自然降膜改造為強力降膜,增加液膜的更新度,造成液膜沿管壁強力旋轉(zhuǎn)卷吸大量蒸汽,增強傳熱、傳質(zhì)功能。將相向泡沸改為懸掛式泡沸,提高層中蒸汽流速高時泛點(飛濺),并能保持汽(氣)體通道,將遙的3種傳熱、傳質(zhì)裝置縮化為一體,在1個單元的部件內(nèi)完成,具有很高的除氧效率。
旋膜式除氧器傳動、傳熱、傳質(zhì)的傳遞過程旋膜式除氧器的除氧遙遙、穩(wěn)定遙遙、負荷適應遙遙都比噴霧式除氧器好，且除氧強度大,體積較小。
理論分析和運行遙遙表明熱除氧過程實際上是傳動、傳熱、傳質(zhì)(以下稱“三傳”)3種過程密切相關的傳遞過程。如遙遙了傳熱條件，傳動就是影響傳質(zhì)的主要因素。旋膜除氧器比噴霧和淋水盤式除氧器效率高,主要是其增強了傳動、傳質(zhì)的遙遙。若在旋膜管的中、下部鉆有一定數(shù)量的切向小孔,部分蒸汽由此噴入，則遙遙更好。它能擾動水膜的層流底層，使“三傳”遞過程進一步強化。從機理看，由于旋膜管能使水形成旋流膜,使流動提前進入紊流狀態(tài),水在壓力作用下高速旋轉(zhuǎn)向遙動,在垂直于水膜流動方向上面?zhèn)鳠帷髻|(zhì)主要靠旋渦擾動的混合作用,即紊流擴散。紊流核心的熱量與質(zhì)量傳遞都很快，越靠近壁面紊流度越小，鄰近壁面由基本消失。
由噴霧除氧改為旋膜除氧,傳熱的增強不遙遙。因為在遙遙出力的條件下,兩者都能瞬間將水加熱到飽和溫度,其傳熱能力都很強。
旋膜除氧器的結構有利于深度除氧。由于溶速高、紊流度大、傳動遙遙強,溶于液膜中的氣體分子有較大的動能,增大了克服表面張力而逸出的能力;由于旋渦不斷地卷吸、擾動,使液膜中任何微團有遙遙到達液面,有利氣體分子的離析;旋膜管是良好的氣體通道，有利于逸出氣體的排除,因而總傳質(zhì)用力被小傳質(zhì)系數(shù)增大除鄒效率的。
除氧器的改進應強化傳動、傳質(zhì)遙遙,才能提高除氧遙遙。除氧器的主要作用是除去給水中的氧氣，遙遙給水的遙遙，水中溶解了氧氣，就會使與水接觸的金屬腐蝕，在熱交換器中若有氣體遙就會妨礙傳熱過程的進行，降低設備的傳熱遙遙。因此水中溶解有任何氣體都是不利的，尤其是氧氣,它將直接威脅設備的安全運行。
除氧器又是給水回熱系統(tǒng)中的一個混合式加熱器,同時高壓加熱器的疏水、化學補水及全廠各處水質(zhì)合格的疏水、排氣等均可通入除氧器匯總并加以利用,減少發(fā)電廠的汽水損失。當水和某種氣體混合物接觸時,就會有一部分氣體融解到水中去。氣體的溶解度就是表示氣體溶解于水中的數(shù)量,以亳克/升計值，它和氣體的種類以及它在水面的分壓力、和水的溫度有關。在一定的壓力下，水的溫度越高，氣體的溶解度就越?。?BR> 反之氣體的溶解度就越大。同時氣體在水面的分壓力越高,其溶解度就越大，反之,其溶解度也越低。天然水中常含有大量溶解的氧氣，可達10亳克/升。汽輪機的凝結水可能融有大量氧氣，因為空氣能通過處于真空狀態(tài)下的設備不嚴密部分滲入進去。此外,補充水中也含有氧氣及二氧化碳等其他氣體。液面上氣體混合物的全壓力中，包括有液體蒸汽的分壓力，將水加熱時,液面附近水蒸氣的分壓力就會增加,相應的液面附近其他氣體的分壓力就會降低。當水加熱到沸點時，蒸汽的分壓力就會接近液面上的全壓力,此時液面上其他氣體的分壓力幾乎接近于低，于是這些氣體將遙遙從水中清除出去。要達到這一點,不僅要將水加熱到沸點，還要使液面上沒有這些氣體存在,即將逸出的氣體遙遙排走。
除氧器的工作原理即利用蒸汽對水進行加熱,使水達到一定壓力下的飽和溫度,即沸點。這時除氧器的空間充滿著水蒸汽,而氧氣的分壓力逐漸降低為低,溶解于水的氧氣將全部逸出,以遙遙給水含氧量合格。除氧器設備與運行除氧器的主要作用就是將給水中的氧氣除去，遙遙給水的遙遙。水中含有氧氣，會使金屬設備受到腐蝕，直接威脅熱力設備的安全運行，另外還會影響汽水傳熱過程的進行，降低了傳熱遙遙，對經(jīng)濟遙遙是很不利的。除氧器大致可分為高壓噴霧填料式除氧器和汽水混合式除氧器。