低位热力除氧器“无头”与“有头”比较
新闻来源:[北京思赛文科技] 日期:[13-01-31 09:19:05] 点击次数:[253]
无头低位热力除氧器与有头低位热力除氧器从以下几个方面比较:
基本结构和参数的比较
无头除氧器
- 除氧形式:喷雾型。
- 除氧原理:凝结水通过喷嘴充分雾化,进行初步除氧,蒸汽从液面下的蒸汽分配管喷出,完成除氧。
- 结构及材料:无头除氧器单容器结构,除氧喷嘴内置于水箱内;喷嘴及鼓泡管采用不锈钢材料,壳体采用碳钢。
- 净质量:300MW机组单台约80t;600MW机组单台约120t。
- 喷嘴及其容量:无头除氧器采用盘式恒速喷雾喷嘴;300MW机组配1个1200t/h喷嘴;600MW机组配2个1200t/h喷嘴。
- 无头除氧器大容量高达6000t/h(1300MW机组)。
- 寿命由于没有除氧头,从而避免了水箱上部大的集中载荷,筒体应力大大减小,降低了产生应力裂纹的可能性。
有头除氧器
- 除氧形式:喷雾淋水盘或其他型式。
- 除氧原理:通过喷嘴雾化,去除大部分氧气;深度除氧阶段,凝结水一层层交错向下流动,蒸汽从下部进入淋水箱。
- 结构及材料:有头除氧器双容器结构(除氧头 水箱),除氧头采用不锈钢复合板,水箱采用碳钢。
- 净质量:水箱和除氧头总质量300MW机组约90t/台;600MW机组约140t/台。
- 喷嘴及其容量:有头除氧器弹簧喷嘴,配多个小流量喷嘴,单喷嘴大流量25t/h。
- 大容量:2400t/h(600MW机组)。
- 寿命:由于有除氧头,水箱上部有比较大的集中载荷,筒体应力大大增加,在运行中将大量产生应力裂纹,从而降低除氧器设备使用寿命。
机组安装布置比较
- 检修维护平台:无头除氧器只需沿水箱布置1个平台,有头除氧器至少需要2个平台。
- 管路系统:管路系统少,安装简单容易;有头除氧器在除氧头和水箱之间,需要接平衡管,管路较长,安装相对较复杂。
- 保温材料:无头除氧器需用较少,有头除氧器相对较多。
- 排汽凝汽器:由于除氧时被带走的蒸汽量很少,不需要排汽凝汽器;有头除氧器由于除氧时被带走的蒸汽量很多,需要安装排汽凝汽器进行再回收利用或防止冬天结冰。
- 高度尺寸:无头除氧器300MW机组为4~5m,600MW机组为5~6m(总高度降低了3~4m);有头除氧器300MW机组为7~8m,600MW机组为8~9m。
- 抗震效果:为单容器结构,因此具有极佳的抗震能力;而有头除氧器的除氧头焊接在水箱的上部,总体高度较高,并且在除氧头和水箱之间存在应力,因此抗震效果相对较差。
- 基础荷载:无头除氧器由于质量较轻,对基础的荷载较小,300MW机组2支座,600MW机组支3座;有头除氧器为相对较重,基础荷载较大。
- 有效容积百分比:有效容积占总容积的70~72,由于将除氧头和水箱合二为一,因此总体积大于有头除氧器的水箱,但远远小于有头除氧器的除氧头和水箱的总体积之和。有头除氧器有效容积占总容积的75~80。
除氧器尺寸对比见表1。
机组 | 类型 | 除氧头 | 水箱 | ||
---|---|---|---|---|---|
直径 | 长度 | 直径 | 长度 | ||
300MW | 有头 | 2.5 | 8.6 | 3.5 | 19.4 |
无头 | - | - | 3.8/4.0 | 20/21 | |
600MW | 有头 | 2.5 | 15.0 | 3.9 | 26 |
无头 | - | - | 3.8 | 29 |
设备运行及性能比较
无头除氧器
- 运行压力0.02~2MPa,适合于真空、大气、过压运行,定滑、运行。
- 可选择过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽(90)、蒸汽/水混合物、热水单一除氧介质,也可混合使用,取决于用户。
- 被除氧水种类有凝结水/给水、补充水/化学除盐水,能够将较低温度的给水加热到无头除氧器饱和温度。
- 负荷变化范围在10~110,均保证出水含氧量小于5×10-6(即低负荷可达10)。
- 水箱加热由标准的蒸汽分配管完成,即在除氧过程中保持水箱加热,不需额外的水箱加热装置。
- 正常运行时的噪音不超过63.5dB(A)。
- 当除氧器入口蒸汽在15~80m/s时,运行的除氧器几乎没有振动或振动很小(低振动是内置式无头除氧器的显著优点)。
- 出水含氧量性能保证值不高于5×10-6,正常运行时2×10-6左右。
- 无头除氧器在蒸汽区域没有压力差。
- 随着压力升高,水仍能保持饱和状态。
- 无头除氧器不需要启动再循环泵。
有头除氧器
- 运行压力0.049~0.83MPa或0.147~1.202MPa。
- 主要使用汽机低压抽汽。
- 被除氧水种类有凝结水/给水、补充水/化学除盐水,在将低温给水加热到除氧器饱和温度时会遇到一些困难。
- 负荷变化范围在35~105,出水含氧量小于等于7×10-6。
- 需额外的水箱加热装置。
- 有头除氧器符合国内噪音工业标准85dB(A)。
- 有些设计振动较大。
- 出水含氧量5×10-6~7×10-6。
- 随着压力升高,水可能出现过冷状态。
- 需要启动再循环泵。
机组可靠性比较
- 喷嘴的可靠性:无头除氧器喷嘴是北京思赛文科技有限公司公司的专利设计,无转动部件,免维护,具有自身过滤功能以防堵塞,高度可靠;有头除氧器除氧头内部存在转动部件,机组故障率提高。
- 应力集中:无头除氧器由于采用单容器结构取消了除氧头,避免了水箱与除氧头处的应力裂纹;有头除氧器在除氧头和水箱之间采用焊接连接,因此不可避免地存在着应力裂纹。
- 热疲劳寿命:无头除氧器的加热蒸汽从水下送入,使除氧器整体工作温度水平降低,金属热疲劳寿命大大提高;有头除氧器的加热蒸汽直接与筒体接触,除氧器整体工作温度高,金属热疲劳寿命较短。
- 低负荷/过负荷运行:无头除氧器保证机组在10~110的运行工况下可靠运行;在低于30负荷的恶劣工况下,有头除氧器难以保证出口水含氧量。
- 使用寿命:无头除氧器大于30年,有头除氧器不超过20年。
节省投资和运行成本的比较
- 无头除氧器:对300MW或600MW机组,整机价格低于有头除氧器市场平均价格的5~10;除氧间土建高度降低了3~4m,土建费用可相应节省几十万至上百万元;300MW机组排汽损失平均为80kg/h,按蒸汽损失0.08元/kg计算,造成的费用55296元。
- 有头除氧器:由于除氧头的存在,除氧间所需建筑高度较高,土建费用较多;300MW机组排汽损失为300~400kg/h,按蒸汽损失0.08元/kg计算,造成的损失费用276480元。相比有头除氧器,采用无头式除氧器,对于300MW机组,每年每台机组节省费用221184元,30年每台机组可节省近700万元。
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