较详细介绍YY—1000t／h卧式旋膜除氧器的结构。该产品“方形喷淋装置”的独特设计与布置方式属国内首创，为我国高效旋膜除氧器向大型卧式化发展望定了基础。
1 引 言
YY-1000t／h卧式高效旋膜除氧器是中州汽轮机厂与西安热工研究院，自1990年起经历8年时间，在设计方案几经修改的基础上共同设计完成的。它可供300～350MW火力发电机组配套使用，也可供补水量大，补水温度低，相对工况较差的出力与300～350MW机组相当的较小容量供热机组配套使用。目前YY-1000t／h除氧器已在洛阳热电厂142MW进口供热机组上首先投运成功，运行效果良好。
目前大中型火电机组除氧器多采用弹簧喷嘴喷射出锥形薄膜，但由于这种喷淋装置中弹簧的选材、制造精度、热处理以及装置本身安装调试精度要求都较高，再加上长期运行中弹簧的腐蚀，易使其性能退化，这些都给电厂运行及维护带来了不便。YY—1000t／h除氧器根据《电站压力式除氧器安全技术规定》第2.3.1条“200MW及以上机组除氧器应采用卧式结构”的规定，采用卧式结构。其内部设计有独特的“方形喷淋装置”，在装置上用不锈钢旋膜喷管，代替常规的机械旋流喷嘴和弹簧喷嘴。这种旋膜喷管没有弹簧，无需维护，运行稳定可靠。
2 设计原则和设计规范
2.1 设计原则·
结合用户要求，高质量开发该产品。
2.2 设计规范
采用GBl50《钢制压力容器》、《电站压力式除氧器安全技术规定》、《热工技术手册》，以及《压力容器安全技术监察规程》。
3 产品设计
3.1主要技术特性
YY-1000t／h卧式高效旋膜除氧器的主要技术特性见附表。
3.2 关键技术的研究与突破
YY-1000t／h卧式旋膜除氧器，从以下两方面为旋膜除氧器结构向大型卧式化发展开拓出了崭新的道路，积累了成功的经验。
3.2.1 喷淋装置(即水室)的结构与布置
设计人员查阅了国内外数十套300MW机组除氧器设计资料，发现其弹簧喷嘴群往往是直接装在卧式除氧器顶部的弧形板上，见图1。也有个别直接装在除氧器壳体上半部筒壁上(无弧形板)，由一系列圆钢管组成的水室结构。这两种布置结构对旋膜喷管群来说，均无法借鉴。设计人员制定了在除氧器上方设一个焊接长方形水室，膜式喷管就焊装在水室两块管板上的方案。这种设想合理筒便地解决了旋膜喷管在卧式除氧器上的布置问题，见图2。当双方设计人员再次会审时，却发现这种布置在壳体上方外侧的方形水室结构，在热力方面虽然非常理想，而在强度方面却不能满足技术要求。
设计人员有了将水室移至容器内部，使水室箱壁内外压力能够相抵，从而解决强度问题的想法。经过计算大胆改进了原方形水室的尺寸，重新排布了除氧器各内部构件的相对位置。结果表明调整后的结构完全能够满足热力和强度两方面的要求。同时为了保证启动和低负荷运行时，用蒸汽冲破喷管水膜确保除氧效果良好，在原水室下部又增加了一块管板以形成汽室，见图3。到此新的水室即“方形喷淋装置”就诞生了。它的净重为5.5t，长×宽×高为4880mm×1480mm×670mm，箱壁及3块管板材质均为20mm厚的20R，在其上安装着165根旋膜喷管。喷琳装置安装时其箱体上部四周紧贴着除氧器壳体并与其焊牢，在箱体长度方向的两侧又加装了18块厚16mm，宽300 mm的加强筋，牢牢将除氧器壳体与整个箱体焊为一体，另外在箱体宽度方向两侧也增设有加强筋，使整个喷淋装置牢固地悬挂在除氧器内部的上方
3.2.2 深度除氧层设计及填料选择
经过比较和计算(填料及喷管计算方法详见《热工技术手册》第3卷第10章)，选择0.1mm×0.4 mm扁不锈钢丝编织成具有Ω形孔眼的压扁网带为填料，其网带宽度为100mm，上下两层叠置，填料总高200 mm。填料中心设置有两个108mm×4mm不锈钢通气管，安装时填料缠绕成300 mm×300 mm左右的方块。整个填料层由数十块孔板夹在中间，孔板可随时拆卸，并从入孔拿出。这种填料的特点是：空隙率大，压力损失小，分离效率高，且其比表面积随着缠绕密度不同而不同，其体积重量可达80～400kg/m3，相对比表面积为160～1800 m2／m3，空隙率为94％～99％。
3.3 整体结构及控制系统
整个除氧设备由除氧器(头)、水箱及附件组成。
3.3.1 除氧器 除氧器结构见图4。筒体内径为2800 mm，壁厚24mm，有两个DN2800×24标难椭圆封头。除氧器总长为8868nm，总高3248mm，净重24t。筒体、封头材质均为 20R。
在两个封头上各设有DN600人孔一个， 供检修内部用。在筒体上部装有两只DN 150全启式弹簧安全阀，3个排汽口φ89mm×6mm3个。排汽口的总排汽量一般不超过总进汽量的1％，约为排氧量的100倍，可通过试验确定最佳值。在筒体下部有3个φ630mm×18mm接管，其中一个为下水管，两个为汽平衡管。 一次加热蒸汽由两封头下部引入填料层下。高加疏水和二次加热汽分别由筒体中部引入除氧器旋膜喷管下的喷淋区。门杆漏汽从右封头下部弓[人除氧器填料层下。 除氧器内悬挂着的“喷淋装置”由3块管板、4块侧板及165只φ133mm×7mm不锈钢喷管组焊而成。旋膜喷管长度通常为500～900mm，它是在不锈钢管的一端管壁上沿圆周钻有适当数量的进水孔制成，进水孔与管内壁相切，并向下倾斜10°左右。安装时喷管垂直安放，有进水孔的一端在上，凝结水和补水由进水孔切向射人喷管，然后沿管内壁旋流而下，形成高速旋转的水膜，当水由喷管喷出时，由于离心力的作用，形成具有一定角度的锥形旋转水膜裙，这时加热蒸汽由下而上通过喷管中部，同时加热锥形旋转水膜裙内、外两个表面，不仅使传热面积较弹簧喷嘴增加一倍，而且由于水膜的旋转作用将水变为湍流状态，大大提高了传热能力。另一方面由于旋转的水膜对氧的解析和扩散也非常有利，使得这种喷管的传热传质效率都很高。 实验和实践均证明，这种族膜喷管适应负荷变化能力也很强，单根喷管出力通常为 1.5～5t／h，由于其传热能力大的特点，特别对补水量大，补水温度低的热电厂适应性较强。 除氧器上部有水室，下部有汽室，凝结水和补水从除氧器顶部引入水室。在启动或低负荷运行时破膜蒸汽由筒体侧面两个φ89mm×6mm进汽口引入喷淋装置的汽室。在旋膜喷管圆周上除设计有进水孔外，还有少量水室放水孔和汽室破膜蒸汽进汽小孔。进汽小孔同样应与喷管内壁相切，且下倾10°角。除氧器的深度除氧层由托架、上下多孔板、中部通汽管以及1CrlBNi9Ti丝网组成。上下多孔板均可拆卸，以便检修和更换填料。 3.3.2 水箱 水箱结构见图4。筒体直径为3600mm，壁厚28mm，两个标准椭圆封头的规格为DN3600×28，水箱总长为22150mm，总高为4356mm，净重78.2t，，筒体、封头材质均为20R。 位于水箱左右的两个封头各设有DN600人孔一个，水箱上部设有DN150全启式安全阀两只，汽平衡口一个，再循环接口一个，再沸腾蒸汽接口一个，另外还设有与除氧器对接的两根汽平衡管，和一根下水管。再沸腾蒸汽用量一般为除氧器加热蒸汽用量的10％～20％，压力应略高于除氧器压力。水箱中部设有溢流口及压力、温度、水位显示仪表。水箱下部设有出水口、放水口及水平衡口各一个。
水箱共有支座4只，其中上部两只用于支承除氧器，下部两只用于支承整个设备。
除氧器与水箱充水后总重约374t。
3.3.3 控制系统
3.3.3.1 水位调节系统
危险高水位／mm 1600(水箱中心线上)
高高水位／mm 1250(水箱中心线上)
高水位／mm 1150(水箱中心线上)
正常水位／mm 950(水箱中心线上)
低水位／mm 750(水箱中心线上)
危险低水位／mm 200(水箱中心线下)
水箱水位是自动调节的。高水位时可报警。高高水位(也称溢流水位)时自动开启溢流阀。当水位降到正常水位时自动关闭溢流阀。当水位达到危险高水位时，关闭加热蒸汽管道上的抽气逆止阀。当水位降至低水位时，可发出报警信号。当水位继续降至危险低水位位置时应停给水泵。
水箱上安装着性能优良的CYJ—1磁力液位计，24电接点信号管以及平衡容器，用于配合电厂控制室和就地水位监控。
3.3.3.2 压力与温度控制
由于电厂要求除氧器定压运行，因此在加热汽源上设置有进汽压力调节阀，根据除氧器运行压力信号的变化，压力调节器能自动调节维持定压运行。除氧器及水箱上装有电接点压力表和双金属温度计以及铂热电阻Pt100温度计，供就地和远距离监控。
3.3.3.3 安全保护系统
除氧器和水箱筒体上共装设了4只DNl50全启式安全阀，开启压力为0.63MPa。除此以外还设有超压保护，若除氧器压力持续升高时，就会发出报警，同时自动关闭抽汽逆止门，确保除氧器安全运行。
4 产品特点
该产品是我国目前实际投运的出力最大的卧式旋膜除氧器，也是我国目前唯一实际投入使用的卧式结构旋膜除氧器。其深度除氧层的结构形式较微简单可靠。其传热传质效率高，传热系数可达普通喷雾填料式除氧器的9倍，现场考察结果实际出水溶氧<5μg/L，并经常保持在1mg/L以下。
5 实际运行情况
该除氧器于1998年底在洛阳热电厂投运至今，运行效果良好，各项指标均达到设计要求。进一步证实了其独创卧式结构的可行性和优越性。
6 结束语
由于立式旋膜除氧器结构的弱点，《电站压力式除氧器安全技术规定》要求新制造的200MW及以上火电机组除氧器应采用卧式结构。中州汽轮机厂与西安热工所共同设计和研制的YY-1000t／h卧式旋膜除氧器，为高效卧式旋膜除氧器，在300 MW乃至600 MW机组中广泛推广应用开创了一条新路。
| 
IP卡
狗仔卡
发表于 2007-9-8 10:34:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
发表于 2007-10-23 16:47:19
