摘要：本论文通过对除氧器的型式、结构及特性等方面进行综合技术经济比较，相对于常规除氧器，内置式除氧器具有结构简单，重量轻，除氧效果好等特点。
关键词：除氧器；碟式喷嘴；投资；优化
1概述
1.1除氧器的功能及工作原理
除氧器是火力发电厂重要的辅机之一，是回热系统的重要组成部分。溶解于锅炉给水中的气体、对设备有腐蚀作用，另一方面也妨碍各热力设备的换热性能，因此必须将给水中的气体去除。除氧器就是完成这项任务的设备。
亨利—道尔顿定律指出：气体在水中的溶解度正比于该气体在水面的分压力。水中各种气体分压力的总和与水面的混合气体的总压力相平衡。当水加热至沸腾时，水面处蒸汽的分压力接近其混合气体的总压力，其它气体的分压力接近于零，故水中溶解的其他气体几乎全部被排除出水面。这就是电厂除氧器的工作原理。
2除氧器型式选择
目前在国内电厂使用的主要有两种类型的除氧器。
2.1常规除氧器
常规除氧器（又称为“有头式除氧器”）由除氧头和水箱两部分组成。除氧头的功能是完成凝结水的除氧。初级除氧阶段：凝结水由除氧头顶进入进水室，通过喷嘴雾化喷淋，与蒸汽充分接触，将绝大部分的不凝结气体排出，完成喷雾除氧过程，该除氧过程不能获得满意的除氧效果，尚须进行深度除氧来弥补其不足。深度除氧段：水自上而下经过层层淋水盘形成无数水膜，与逆向流动的蒸汽进行充分接触，完成深度除氧过程。除氧水箱的功能就是存储除过氧的水，加热蒸汽放热凝结成水，与除过氧的水一同进入水箱。
2.2内置式除氧器
内置式除氧器将除氧头和水箱合并成一个容器，完成除氧和储水两个功能。其除氧过程亦由两个阶段完成。
初级除氧阶段原理同常规除氧器一样，亦是由喷嘴喷雾除氧，不同处在于喷嘴结构型式及布置方式的不同。内置式除氧器多采用碟式喷嘴，碟式喷嘴由多个喷水圆盘和加强环组成。每个喷水圆盘由上下两个不锈钢碟形盘组成，在每个碟形盘的内侧边缘各有一个凸型半圆环。进水由上部进入各个碟形盘内侧，在水压作用下，具有弹性的上下碟形盘产生上下位移，使碟形盘内侧的一对凸形半圆环之间产生“张口”，形成一道环形截面，进水通过环形截面和碟形盘的外缘口喷出，形成一层水膜环。当进水流量减少时，进水压力降低，上下碟形盘在弹力作用下，内侧一对凸形半圆环之间的环形截面减小，喷嘴的喷水量相应减小。在没有进水时，一对凸形半圆环全部关闭，喷嘴停止喷水。蝶式喷嘴正常工作时，加热蒸汽自下而上加热水膜环，逸出的氧气自喷嘴两侧的排气口排向大气。这种型式的喷嘴单只喷嘴处理水量可以达到1250t/h，喷嘴出力能够满足大型火电厂运行的要求。并且这种喷嘴具有良好的负荷调节能力，每个喷嘴的出力调节范围为10%～110%。
深度除氧阶段采用蒸汽水下鼓泡方式对除氧水进一步加热，密集的汽泡与水接触面积很大，水中残留的少量氧气随蒸汽从水中溢出，完成深度除氧的过程。
内置式除氧器由于喷嘴布置方式的集约化，体积更小，喷出水雾密度增大，使除氧所需空间减小。与常规除氧器相比，降低了除氧器本体的高度和重量。目前国内大型火电机组基本均采用内置式除氧器。
2.3内置式除氧器与常规除氧器技术经济比较
以某项目为例分析，主机技术规范如下：
1）锅炉：超超临界参数变压运行直流炉、一次中间再热、单炉膛、前后墙对冲（或四角切圆）燃烧、Π型、固态排渣、全钢构架、紧身封闭、直流式、煤粉锅炉，采用三分仓回转式空预器。最大连续蒸汽流量1934t/h；过热器出口蒸汽压力29.4MPa.g；过热器出口蒸汽温度605℃；再热器出口蒸汽温度623℃；锅炉不投油最低稳燃负荷30%BMCR。
2）汽机：超超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、表凝式间接空冷凝汽式汽轮机。额定功率（TMCR）：660MW；主蒸汽流量1868.5t/h（THA工况）；高压主汽阀前蒸汽参数28MPa.a/600℃；中压主汽阀前蒸汽参数4.272MPa.a/620℃；凝汽器背压10kPa（a）；给水泵配置1×100%汽泵；回热级数8级。
3）发电机：水-氢-氢冷却，静态励磁发电机
2.3.1两种除氧器运行性能、经济性比较
表2-1：除氧器运行性能比较
综上所述，两种除氧器在技术上都是可行的。相对于常规除氧器，内置式除氧器具有结构紧凑、系统简单、投资少等特点。因此，推荐使用内置式除氧器。
3给水箱贮水量确定
根据《大中型火力发电厂设计规范》的要求，此项目除氧器的有效容积为3min～5min的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量。根据计算，除氧器水箱的有效容积取180m3。除氧器水箱中心线标高37.5m，能够满足汽蚀余量的要求。
4结论
通过上述分析，内置式除氧器具有结构紧凑、系统简单、投资少、排汽量少、安全经济的优点，所以本工程推荐使用内置式除氧器。
参考文献：
[1]孙秋宏，姜森.火力发电厂300MW机组人力除氧器选型及比较[J].中国科技纵横.2011(19)
[2]安丽,王宏.热力除氧器的比较与分析.广东化工[J].201217
论文作者:王晓璐,吴国瑞
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签：除氧器论文; 喷嘴论文; 蒸汽论文; 气体论文; 内置式论文; 压力论文; 常规论文; 《防护工程》2019年第4期论文;