旋膜除氧器如何解決低壓熱力除氧上振動問題？

低壓熱力除氧器是較早噴霧填料式除氧器的替代產品，熱力除氧器原理是補水經起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出與加熱蒸汽進行熱交換除氧，給水加熱到對應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備的腐蝕。
產生振動的原因分析
旋膜式除氧器原理凝結水及補充水進入除氧頭內旋膜器組水室,在一定的壓差下從旋膜管的小孔斜旋噴向內孔,形成射流,由于內孔充滿了上升的加熱蒸汽,水在射流運動中便將大量的加熱蒸汽吸卷進來(經試驗證明射流運動具有卷吸作用),在遙遙短時間內很小的行程上產生劇烈的混合加熱作用,水溫大幅度提升,而旋轉的水沿著旋膜管內孔壁繼續下旋,形成一層翻滾的水膜裙(水在旋轉流動時的臨界雷諾數下降很多即產生紊流翻滾),此時紊流狀態的水傳熱傳質遙遙較理想,水溫達到飽和溫度。氧氣即被分離出來,由于旋轉水流基本上是緊貼管壁旋轉而下,在旋膜管中間形成汽—氣通道,不存在氣體流動死區,因氧氣在內孔內無法隨意擴散,析出的不凝結氣體被訊速排出,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主要發生在以下工況
(1)機組啟動初期投用高壓除氧器再沸騰時；
(2)機組停運時；
(3)負荷大幅度波動時或來水、來汽壓力大幅度波動時；
(4)高壓除氧器或管道暖管不充分時。
解決方法
機組啟動初期投用高壓除氧器再沸騰時機組啟動初期,根據除氧器水溫需要投用再沸騰時,由于再沸騰管直接插入除氧器水箱底部,若汽門開度過小,進汽量小,壓力低,蒸汽從管中逸出后,不能到達水面就冷卻凝結,并形成一定空間內的真空,周圍的水向此空間涌入,形成水錘發生振動。
這種振動發生在除氧器水箱內,經過周圍水的緩沖作用,對水箱壁的沖擊比較有限。當汽門開度稍大,進汽多時,壓力較高,對水形成連續加熱,汽泡不會凝結,可防止振動的發生,但在實際操作過程中,運行人員應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箱,壓力在1.0Mpa左右,若開度過大,會對除氧器水箱產生沖擊,也會振動劇烈。
因此,在操作過程中,應嚴密監視高壓除氧器壓力、溫度上升速度,控制除氧器內升壓速度≯0.01MPa/min;給水加熱速度為1.5～2℃/min。
機組停運時當機組停運時,鍋爐上水量變得很小,即使以將壓力、溫度調整切為手動,水、汽進入不再連續,造成除氧頭內汽、水的不匹配,形成汽托水或水壓汽的現象,引起除氧頭內旋膜管或管板的熱沖擊而形成振動。
另外,即使除氧器已經不再補水(存水已足夠鍋爐遙遙)時,由于進水管在進入除氧頭之前有一段水平段,容易存水,而此時為防止給水泵的汽蝕,遙遙須遙遙除氧器內有一定的壓力,但進汽量又很小,造成蒸汽與進水管水平段內的積水作用引起水擊,使這個管段振動。
為防止機組停運時的振動,我們采取了以下措施機組停運后,鍋爐關連排后即關閉連排至高壓除氧器門;將輔汽聯箱至高壓除氧器供汽調整門關小,遙遙進入高壓除氧器的汽量非常少;通過低壓除氧器管路上的補水升壓泵向高壓除氧器上水,且將補水流量調整到比較低,緩慢向高壓除氧器上水,同時稍開高壓除氧器底部事故放水門,進行換水,降低高壓除氧器內水溫。這種辦法在機組跳機后重新啟動時有非常重要的作用,可以縮短啟動時間。
負荷大幅度波動時或來水、來汽壓力大幅度波動時當除氧器負荷大幅波動時,不但會造成除氧遙遙變差,而且會引起除氧頭的振動,原因時進水量變化太大,進汽量來不及跟隨,使大量蒸汽突然凝結,產生水錘;或蒸汽全部進入旋膜管引起熱沖擊。
遙遙,水、汽壓力突然變化產生振動的原因也在于此。因此,在運行中,調整除氧器的水位、壓力時要用緩慢、漸進的方式,盡量避遙遙此種振動發生。
高壓除氧器或管道暖管不充分時高壓除氧器或管道暖管不充分時,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致熱應力過大造成振動并影響設備壽命,同時蒸汽放熱凝結,造成真空,蒸汽回補又凝結,而對材料形成交變熱應力并產生巨大振動。
因此,暖管時要遙遙溫度上升幅度遙遙過快,同時,打開所有應開的疏水,防止管道積水,所有管道不應有可能積水的部分。

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