火電廠除氧器布置方式改進設計

劉德剛

（山東齊魯電機制造有限公司，山東 濟南 250100）

當前使用較多的除氧器主要有：大氣式除氧器（主要用于中壓、低壓凝汽式發電廠和中壓發電廠）、高壓除氧器（主要用于高壓及其以上的火電廠）、真空除氧器（主要是與高壓除氧器配合使用）。其中大部分使用的都是高壓除氧器，因為它能降低除氧器在使用過程中的危險性，并且出樣效果很好，能夠滿足電廠的使用要求。發電廠為了提高經濟效益，會進一步優化除氧器的使用規范，使得除氧器的安裝程序和輔助裝置進一步簡化，達到節約空間、時間的目的。

1 除氧器的運行原理和優勢

每種除氧器都有各自的優勢和缺點，以下一一進行闡述，以便更好地將它們進行對比，選擇最為經濟的方案來進行布置。首先對除氧器的整體工作原則進行說明，除氧器通過自身的水回熱系統將水加熱到除氧器進行運轉壓力下所需要的飽和溫度，然后將加熱水通過除氧器的管道裝置進行輸送并利用，以減少發電廠的汽水損失。在這一過程中，要注意確保水面上的氧氣濃度為0，其他氣體的分壓力降至最小或沒有；除了氧氣之后的水與下一個裝置加熱蒸汽機應當具有足夠的匯融面積，促進蒸汽和水的逆向流動。除氧器的基本工作原理為當電廠中輸入的水流經過除氧器的加熱組織時，水會被加熱至無氧狀態，水蒸發出的蒸汽量會不斷增加，使得水面上的水蒸氣提高了分壓力，促使水中的其他氣體降低分壓力，從水中溢出后及時通過管道排除。除氧器的水經過蒸壓裝置的壓力作用會達到一個飽和溫度。這時水形成的水蒸氣就具備了同水面上的全壓力相等的壓力大小，水面上的其他氣體因為分壓力等于0而被排出水，因而水中的多余氣體就不斷地溢出來，直至為0。大氣式除氧器的工作壓力與大氣壓力相比要略大，因此可以根據這個原理將水中的其他離析出來排入到大氣中。而高壓除氧器在具體的使用中比較廣泛，主要是因為它可以避免‘自身沸騰’作用。高壓除氧器會確保機組內部的蒸汽與轉化后的水產生逆向流動，滿足水除氧的重要條件；并且高壓可以將多余氣體更好地排除，促進除氧效果的提升，同時除氧器內部的壓力不會因為沸騰作用而發生劇烈的升溫，排氣量始終穩定在一個標準值，不會造成熱能的損失。真空除氧器主要是安置在凝汽器的下部，對補充的水和凝結后的水進行補充除氧作用，以提高除氧的徹底性。

2 除氧器的運行方式

火電廠布置除氧器主要是為了除氧，由于它在運行中會通過加熱器的加熱處理，因此除氧器的管道出口需要緊連水泵，然后通過水泵的壓力作用排到大氣中，除氧器的布置和水泵的運行安全是聯系密切的。為了讓除氧器的布置方式和運行效果很好的聯系起來，可以將下列幾個條件作為除氧器的布置規范：除氧器要具備持續穩定的除氧作用；除氧器的水泵裝置要保持通暢，不會發生阻塞；具有較高的經濟性。除氧器的運行方式主要是分定壓運行和滑壓運行。定壓運行是指除氧器在運行過程中的工作壓力始終保持在恒定值，這種方式適用于較小的機組；滑壓運行是指除氧器在運行中壓力會隨著機組的荷載變化而發生變動，主要用于大容量的機組。在布置除氧器時，應當以滑壓運行的方式為主。因為滑壓運行的熱經濟性好，安全性也高，可以很好的滿足除氧器的工作要求。

3 除氧器的優化布置措施

為了提高火電廠的運行效率，促進企業的經濟效益提升，同時根據除氧器的作用原理可以對除氧器進行合理的優化布置。除氧器的布置方式對于火電廠的整體布局有著重要的影響。除氧器是一種混合式加熱器，無法單獨工作，往往會與其他裝置設備共同作用。除氧器裝置中最主要的部分還有水泵管道，在對除氧器進行安裝時，要考慮水泵的壓力極限和管道長度，為了提高水泵的運行安全，一般采用高位布置的方式。但高位布置會帶來一個問題，就是除氧器設備的本身體積就比較龐大，對建筑結構的荷載作用也就較大，設計人員為了提高結構的承載力，會使用更多的材料對結構進行穩固建造，所產生的成本也就會增加。企業在布置除氧器時，首先就要考慮到建筑對除氧器的承載極限，創新并優化裝置的布置方式，突破傳統思維模式，以節約能源、提高經濟效益為主要指導方向，對除氧器的布置進行合理地簡化和優化。

這里提出一種較為方便且能夠大大節約布置面積的方式——露天布置。火電廠除氧器的長度一般為 30～40m，直徑在 3.2～5.5m 之內，放置在電廠會占據過多的位置來安放，影響到了其他裝置的安放。如果采用露天布置的方式則可以很好地解決空間問題。一個除氧器占據的空間大概為7705m2，將其放置在露天之外就可以有效提高空間的使用率。當前國內很多發電廠都采用了露天布置除氧器的手段，比如黃石西塞電廠等，并且除氧器的運行效果也沒有受到過多的影響。除氧器在進行布置時可以分為低位布置和高位布置，雖然前面說高位布置可以大大提高除氧器的工作安全性，但也要根據除氧器的性能來綜合考慮。除氧器的體積都很大，對建筑物的壓力會使得結構在經過長時間的作用后發生變形產生裂縫等現象，會嚴重影響到火電廠的整體運行效率。并且隨著除氧器的安放高度越高，所需要的造價也就越高。如果除氧器放置的過高，就會使建筑結構的造價提升幾倍，并且還會增加除氧器管道的用量。如果除氧器管道的布置高度不夠，就會使得除氧器的蒸壓作用發生阻塞現象，降低了除氧器的運行安全性。露天布置除氧器就可以很好地解決這一問題，如果將除氧器布置在發電爐的附近，與一般的內置方式相比，可以減少大約65403m2的空間，綜合造價降低約2136萬元。除氧器在安裝時，要在滿足安全性的條件下盡量滿足低位布置，這樣不僅可以降低建筑費用，還能減少管道的使用量。

4 結語

總體而言，科學合理地優化除氧器的布置方式可以大大降低能源的損耗，提高企業的經濟效益。除氧器是火電廠運行的一個重要裝置系統，在進行布置時要綜合考慮所有可能出現的情況，盡量在滿足管泵安全的情況下降低除氧器的安置高度，或者選擇外置方式安裝除氧器，以達到節約空間的目的。

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