浅谈单筒式除氧器的优点

摘 要：除氧器在汽轮机机组整个系统中占有十分重要的地位，它是最重要的辅机设备之一。随着社会的进步，科技的发展，单筒式除氧器（另称无头除氧器）因为设计独特、技术先进、性能优良、除氧效果好、经济效益性好、运行安全性高等优点，在设计之初更愿意被设计者所采纳，现被广泛应用在国内众多汽轮机机组系统中。

关键词：单筒式；除氧器；原理；优点

1.除氧器在运行生产中的作用及其工作任务

1.1除氧器的主要作用

除氧器的主要作用就是通过给热回收水进行加温加压处理，使水中多余的氧气及其他气体排出除氧器，达到锅炉供水品质合格的要求，使含氧量在合格范围内，保证管道和设备的安全性及长效性。

1.2除氧器的工作任务

除氧器在运行中一方面承担着给锅炉供水的重任，保证锅炉的用水量，一方面承担着储蓄水罐的作用及保证水质的重任。

1.3除氧器的简单工作流程

除氧器的水经过除氧处理保证水质合格后，通过给水泵送入锅炉汽包中，在锅炉汽包中被燃烧的煤加热将热量通过蒸汽的形式作用给汽轮机，汽轮机在做功后的蒸汽被回热系统以凝结水的形式回收至除氧器。

2 单筒式除氧器工作原理

除氧器的工作原理：凝结水通过凝结水泵打入凝结水母管再进入到除氧器中的喷雾阀中，因为凝结水的压力要比除氧器的工作压力高，两侧的压差作用使得弹簧压缩，阀瓣开启，后凝结水以薄膜状的形式喷入除氧器空间内，被加热蒸汽通过接触的方式加热到或接近除氧器工作压力下的饱和温度，进行初步排氧，凝结水从除氧盘上方落下，加热蒸汽从除氧盘下方向上流动，在除氧盘上完成深度除氧，后析出的氧气及其他不凝结的气体通过蒸汽向上的气流通过排气装置分离出除氧器外。

3 单筒式除氧器的结构组成

单筒式除氧器是一种典型的卧式容器， 内部主要由上部除氧区和下部贮水区组成。其中除氧区由喷雾阀、分配装置、除氧盘、排气装置组成。除氧器外部主要由壳体、支撑座、凝结水水管道连接装置、除盐水补水管道连接装置、各疏水高位疏水装置、下降水管道连接给水泵装置、加热蒸汽管道连接装置、加热蒸汽再沸腾装置、安全阀压力保护装置、汽平衡装置、给水泵再循环装置，热工仪器仪表装置、排氧连接大气装置等组成。

3.1 喷雾阀

喷雾阀的材料一般是由不锈钢制作，凝结水在进入除氧器后经过水管分配装置是之均匀的供给给各个喷雾阀，由于喷雾阀的特性，它是采用弹簧调节流量，随压差增加而增加，使凝结水在各种负荷情况下，都能以良好的薄膜状均匀喷出，达到稳定的特性。喷雾阀还具有逆止阀的作用，可以防止蒸气倒流入凝结水管中，可以起到防止水锤现象的发生，同时也减少了除氧器產生振动的一个可能性原因。

3.2 除氧盘

除氧盘最大的作用就是用于深度除氧，它是一种十分高效的除氧元件，每个除氧盘含有36个不锈钢薄板压制而成的V型水槽，其两边设计有很多光滑的锯齿状槽口。经过初步除氧后的凝结水在除氧盘上再次破碎，形成薄膜状一层层向下流动，同时还可以在除氧盘上横向流动，大幅度的增加了与加热蒸汽接触的面积和时间，使之充分接触，也为溶解氧从水中逸出提供了足够的时间与动力，从而达到了深度除氧的目的。

3.3 除氧单元

单筒式除氧器中含有若干个除氧单元，每个除氧单元的组成是由1个喷雾阀、一套分配装置、一套除氧盘和一根排气支管。

3.4 排气装置

排气装置分为两部分，一部分为启动排气装置，另一部分为连续运行排气装置。启动排气装置在设备顶部左右两侧各设有一根启动排气管，启动时可及时排出设备内的溶解氧气和其他不凝结气体。连续运行排气装置由排气支管、节流孔板、排气母管组成，每个除氧单元与排气装置通过排气支管相连接，排气装置的畅通才可以保证除氧器在连续运行除氧的过程中将析出的氧气及其他气体及时排出，保证水的品质含氧量合格。

3.5 加热蒸汽装置

加热蒸汽装置由进汽管、套管及防冲装置组成。防冲装置由不锈钢制的挡汽板和遮汽板组成， 用来防止蒸汽进入壳体后对除氧器内壁和内部零部件的冲蚀。

3.6 加热蒸汽再沸腾装置

除氧器在底部贮水区两侧各设置一套分开独立的再沸腾装置，每个再沸腾装置由1根带套管的进汽管和1根供汽母管及多根均匀分布的支管组组成，蒸汽通过各支管上的小排汽孔喷出给水均匀加热，此种结构有利于减少设备运行时产生的噪音和振动。再沸腾装置的作用是尽快将冷水加热到除氧器工作压力下的饱和温度，加快除氧进程，在机组启动之初可利用此装置使除氧器水的含氧量尽快达到合格状态，提高除氧时间和效率，等机组负荷带满，可退出此装置的运行，如若运行过程中含氧量不合格，可视情况投入和退出此装置运行。

3.7 水管连接装置

各水管在伸入壳体内侧的特定部位制成多孔的喷管结构， 对进入除氧器的高能介质进行分散消能， 以避免除氧器在运行中产生振动和噪音。

4 单筒式除氧器的性能优点

（1）设备的质量可靠，无论是壳体还是内部的除氧元件使用寿命达到30年，设备故障率低，经济效益性相应更具有对用户的愿意选择性。

（2）噪音低，振动小，在环保方面及其他设计方面都达到了国家标准要求。

（3）适应机组负荷变化能力强，如机组甩负荷，或者机组跳闸，任何工况下都可以安全平稳可靠的运行，不会发生噪音、振动、变形、水冲击等不利于运行的现象，若机组跳闸，还可防止蒸汽返流回汽轮机。

（4）排气装置的合理设置也提高了机组的热效率性，可以将蒸汽热损耗降至最低，并且还避免了浓缩氧的腐蚀现象。

（5）除氧盘的设计使得热交换在内部专门空间进行，压力损失过低，带动高效传热，机组热耗小，提高了机组的热能利用率，具有非常经济的特性。

（6）除氧效果显著，机组做性能试验时测试，机组破坏真空工况下，除氧器进口溶解氧升高至80μg/L，除氧器出口溶解氧在3.9μg/L，正常机组运行在2μg/L左右，出水含氧量在5μg/L以内合格。

（7）当低加加热器1台停用不能投入运行时，除氧器抽汽量的增加也能维持住压力及温度各种参数，保证含氧量的合格。

（8）当锅炉冷态启动时，除氧器利用其它汽源和再沸腾装置也可以保证锅炉启动正常用水的品质及温度，具有热利用高效性。

5 结束语

单筒式除氧器由于具有系统简单、性能优良、安全可靠、检修维护方便、经济效益高和使用寿命长等很多优点， 受到越来越多用户的青睐， 已被广泛应用于100MW 及以上汽轮机发电机组。

参考文献：

[1]金王贵.内置式除氧器的研制和应用[J].上海汽轮机，1999（1）.

[2]任秀堃，李政.无头喷雾式除氧器与常规除氧器的比较[J].电站辅机， 2007（4）.

[3]李崇超.单筒式除氧器的技术特点[J].电站辅机，2007（9）.

作者简介：

朱久东（1969.3——）男，汉族，东北电力大学，热能动力专业，本科，主要从事汽机运行管理工作。