分析凝结水溶解氧偏高的原因.doc
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1、内蒙古工业大学本科毕业论文摘 要在火电厂机组运行正常情况下,凝结水溶解氧量是合格的,但是因为许多原因,导致凝结水溶解氧偏高,使机组不能安全稳定的运行,所以必须对凝结水溶解氧偏高的原因进行分析并且使其溶氧量达到标准值。本文从凝结水系统入手,通过介绍该系统的组成,得出凝结水在整个系统中的流程。而凝结水在循环使用中,不可避免地含有腐蚀物和杂质,而随着电厂机组容量的增大,对水质要求提高,又必须对凝结水进行精处理。然后通过介绍凝结水精处理系统,分析凝结水受污染的原因以及精处理系统需经过过滤和除盐两部分,去除金属腐蚀产物和悬浮杂质以及溶解盐类,但是凝结水溶解氧量偏高所产生的危害却未能消除。接着介绍凝结水溶
2、解氧量偏高所带来的危害,以及可能引起溶解氧量偏高的原因和解决措施,最后以蒙达发电公司和山西武乡和信发电公司为例,根据这两个电厂溶解氧偏高原因的分析以后,都采取相应的有效措施,来降低溶解氧以达到标准值,使机组可以正常运行,这样既提高了资源的利用率,也减少了生产运行成本。关键词:凝结水;精处理;溶解氧;AbstractCoal-fired power plants operation in normal circumstances,condensate dissolved oxygen is qualified, because of many reasons, resulting in cond
3、ensate dissolved oxygen is high , so that units can not be a safe and stable operation, it must be reasons for the high condensate analysis of dissolved oxygen and let dissolved oxygen reach standard value.This paper introduces condensed water from the system ,according to introducing the compositio
4、n of the system obtained in the condensate flow in the system.The condensation of water recycling, inevitably contain corrosive and impurities, and with the power unit capacity increases, improve water quality requirements, but also must be polishing condensate.Then by introducing the condensate pol
5、ishing system, the analysis of the causes of contaminated condensate polishing system, and should be filtered and the desalination of two parts, the removal of metal corrosion products and suspended impurities and dissolved salts, but high levels of dissolved oxygen of the harm in the condensate is
6、not removed. Then introduced the high levels of dissolved oxygen in the condensate harm, and may cause high levels of dissolved oxygen causes and solutions,. Finally,Mengda power generation companies and power companies and Xinhe of Shanxi Wuxiang example, according to these two causes of the high d
7、issolved oxygen plant, after they take appropriate and effective measures to reduce the dissolved oxygen to meet the standard value, the unit can be Normal operation, this not only improves the resource utilization, but also reduce the operating costs of production.Keywords: Condensate; polishing; d
8、issolved oxygen; 目 录引言1第一章 凝结水系统21.1凝结水概述21.2 凝结水系统组成21.2.1凝结水泵及其管道31.2.2凝结水精处理系统41.2.3轴封加热器及凝结水最小流量再循环41.2.4低压加热器51.2.5补充水系统61.3除氧器介绍6第二章 凝结水精处理概述82.1凝结水受污染原因82.2凝结水精处理的目的92.3凝结水处理的重要性102.4凝结水精处理系统112.4.1凝结水过滤122.4.2凝结水混床除盐142.5凝结水处理设备与热力系统的连接方式172.5.1低压凝结水精处理系统172.5.2中压凝结水精处理系统17第三章 凝结水溶解氧偏高原因的分析1
9、83.1凝结水溶解氧偏高的原因183.2凝结水溶解氧偏高的危害203.3凝结水溶解氧偏高的解决措施213.4分析凝结水溶解氧偏高原因实例233.4.1蒙达公司凝结水溶解氧超标原因分析及改造233.4.2 600MW直接空冷机组凝结水溶氧偏高分析及解决措施25结论29参考文献30谢辞31 引言作为国家基础设施的一部分,火力发电厂可谓是用水大户,我国电力工业发展迅速,火电厂用水困难问题也日益突出,而环保要求日趋严格。虽然我国水资源总量丰富,但人均水资源占有量仅相当于世界人均水资源占有量的1/4,在全国600多个城市中,有400多个城市存在供水不足的问题,其中缺水比较严重的城市有110个,全国城市缺
10、水年总量达60亿立方米。同时,水资源在全国范围的分布严重不均。又由于水资源主要依靠大气降水来补充和再生,因此,受到不同地区、不同的气候影响,人类经济活动的周期内,水资源的储量是不恒定的,水资源的状态很脆弱,恢复能力也很弱,同时由于人类对水资源的过度开采以及工业对水生系统的污染,因此,我国的水资源面临着严峻的危机。所以必须对电厂用水进行处理,以节省水的用量。因为直接空冷机组的节水优势特别明显,所以在我国比较缺水的北方地区被大量火电厂运用。与湿冷机组相比较,其真空系统虽然十分庞大,但系统的严密性相对要好,运行中的大部分机组真空严密性都在0.2kpa/min,只是凝结水溶氧普遍大于100g/L。又因
11、为凝结水在锅炉给水中所占比例较大,所以必须保证凝结水的品质,以使机组正常安全运行。而根据溶氧量的标准规定,我们知道普遍直接空冷机组的凝结水溶氧量超标。而凝结水溶解氧大幅度超标或长期不合格,会加速凝结水管道和低压给水管道及设备腐蚀,严重超标时,还会导致除氧器后给水溶解氧超标,加速锅炉管道设备腐蚀结垢乃至发生锅炉爆管等事故,严重威胁机组的安全、经济运行。因此,降低溶解氧量对于火电厂具有重要的意义。第一章 凝结水系统1.1凝结水概述凝结水是指锅炉产生的蒸汽在汽轮机做功后,经循环冷却水冷却凝结的水。而实际上凝汽器热井的凝结水还包括高压加热器(正常疏水不到热井)、低压加热器等疏水(疏水是指进入加热器将给
12、水加热后冷凝下来的水)。由于热力系统存在水汽损失,需向热力系统补充一定量的补给水(除盐水箱来水)。因此凝结水主要包括:汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水。凝结水的流程如下图1-1所示。凝结器热井凝结水泵凝结水精处理装置除氧器低压加热器轴封加热器 图1-1 凝结水的流程1.2 凝结水系统组成凝结水系统是指由凝汽器至除氧器之间相关的管道与设备。它的主要作用是加热凝结水,并将凝结水从凝结器热井送至除氧器。对于超临界的机组,锅炉给水的品质要求很高,因此凝结水系统还要进行除盐净化,此外,凝结水系统对凝结器热井水位和除氧器水位也要进行必要的调节,以保证整个系统的安全运行。凝结水系统是电厂汽水
13、系统中一个必不可少的组成部分。凝结水系统及其设备的设计、选型是否合理,对锅炉给水品质、机组效率、汽水系统的稳定运行乃至机炉安全等都有较为重要的影响4。在火力发电厂中,水进入锅炉吸收热量后,转变为具有一定压力和温度的蒸汽,送入汽轮机中膨胀做功,做完功的蒸汽排入凝汽器被冷却水冷却变为凝结水。凝结水由凝结水泵送到凝结水经处理系统中进行深度净化后在送入到低压加热器,加热后送至除氧器,除氧后的水再由给水泵送到高压加热器加热,然后经省煤器进入锅炉。虽然水汽循环是在密封条件下进行,但是由于锅炉水质不合格时需排放污水以及水汽系统泄漏等原因,免不了有损失。为了维持热力系统的正常水、汽循环运行,就要用补给水补充这
14、些损失,补给水也要经过净化处理把水中有害杂质去除后才能再补入除氧器2。超临界直流锅炉机组水汽循环流程图如图1-2所示1。图1-2 超临界直流锅炉机组水汽循环流程1-锅炉;2-汽轮机;3-凝汽器;4-凝结水泵;5-凝结水精处理系统;6-低压加热器;7-除氧器;8-给水泵;9-高压加热器;10-补给水处理系统对于亚临界和超临界机组的凝结水系统,它们的系统组成包括两台100%容量立式凝结水泵(型号:C720III-4,)、凝结水精处理装置、一台轴封加热器,四台低压加热器,一台凝结水补充水箱和两台凝结水补充水泵。同时,为保证系统在启动、停机、低负荷和设备故障时运行时安全可靠,系统还设置了许多的阀门和阀
15、门组。其系统组成部分如下:1.2.1凝结水泵及其管道凝结水泵就是从凝汽器下部热井中将凝结水抽出经过轴封加热器,然后依次经过低压加热器加热,最后进入除氧器。目前凝结水泵大多采用离心式泵。离心式泵的主要工作部件是叶轮1。叶轮安装在泵壳2内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动。泵壳中央有液体吸入4与吸入管5连接。液体经底阀6和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。如下图1-3所示。离心泵的工作原理是当原动机带动叶轮旋转时,叶轮中的叶片迫使流体旋转,即叶片对流体沿它的运动方向作功,从而使流体的压力势能和动能增加。同时,流体在惯性力的作用下,从中心向叶轮边缘流去并以很高的速度流出叶轮进入
16、压出室(导叶或蜗壳),再经扩散管排出,这个过程称为压出过程。由于叶轮中心的流体流向边缘,在叶轮中心形成低压区,当它具有足够的真空时,在吸入端压强的作用下,流体经吸入室进入叶轮,这个过程称为吸入过程。由于叶轮连续地旋转,流体也就连续地排出、吸入,形成离心式泵的连续工作3。 凝结水泵轴封要有良好的密封性能,不允许发生泄漏现象。凝结水泵轴封应采用机械密封。泵要能在出口阀关闭的情况下启动,而后开启出口阀门,也能承受短时间 的反转。保证凝结水泵连续、稳定运行是保障电厂发电机组安全、经济生产的重要环节之一。 图1-3 离心式泵 1.2.2凝结水精处理系统凝结水精处理是有效解决亚临界或超临界直流炉的凝结水水
17、质问题、确保机组正常运行的重要手段。对于以前的小机组,并不进行凝结水的精处理,因为亚临界以上的机组对水质的要求较高,所以凝结水系统必须加装凝结水精处理系统。凝结水精处理装置的主要作用是除去凝结水中所含的过量盐分,保证锅炉给水品质。凝结水精处理装置需采用中压系统的连接方式即无凝结水升压泵,就是直接将凝结水精处理装置串联在凝结水泵出口处。这种系统的优点是设备及阀门少(节省了两台凝结水升压泵及其再循环管路、阀门等),系统较简单;缺点是精处理装置需承受的凝结水压力较大。1.2.3轴封加热器及凝结水最小流量再循环轴封加热器是一种表面式热交换器。它用于凝结轴封漏气及门杆漏气,并依靠安装在轴加顶部的轴封风机
18、不断排汽来维持整个轴封漏气系统的微真空状态,以避免蒸汽漏入环境或汽机润滑油系统。同时为维持上述真空状态,降低轴封风机的功率,必须保证有足够的凝结水量流过轴封加热器来完全凝结轴封及门杆漏气4。在汽轮机级内,主要是在隔板和主轴的间隙处,以及动叶顶部与汽缸(或隔板套)的间隙处会存在漏汽。此外,在汽轮机的高压端或高中压缸的两端,在主轴穿出汽缸处,蒸汽也会向外泄漏,这些都将使汽轮机的效率降低,并增大凝结水损失。在汽轮机的低压端或低压缸的两端,因汽缸内的压力小于大气压力,在主轴穿出汽缸处,会有空气漏入汽缸,使机组真空恶化,并增大抽气器的负荷。汽缸两端的轴封称为端轴封或外轴封,以便与汽缸内阻止级内漏汽的隔板
19、轴封相区别。端轴封和与它相连的管道和附属设备组成轴封系统,为阻止高、中压端轴承蒸汽外漏以便减小漏汽损失,或者为了阻止空气漏入汽轮机低压段而影响机组真空,在汽轮机汽缸两端均需要安装曲径轴封,设置了轴封装置,然后用轴封漏汽来加热凝结水。凝结水系统设有最小流量再循环系统,自汽封加热器后的凝结水管路接出,经最小流量阀回至凝汽器热井。该系统的作用有两个:一是保证在机组起动和低负荷时通过凝结水泵的流量在最小流量以上,防止凝结水泵过热和汽蚀;二是保证在机组起动和低负荷时有足够的凝结水通过汽封加热器,保证对轴封漏汽的良好冷却,维持汽封加热器汽侧微真空,从而保证轴封系统的正常运行。1.2.4低压加热器凝结水系统
20、一般有四个加热器,均采用表面式加热器,低压加热器有两个为卧式,均采用小旁路,另两个低压加热器为卧式组合结构并置于凝结器喉部,均采用大旁路。如果加热器为卧式、全焊接型,就能承受高真空、抽汽压力、连接管道的反作用力及热应力的变化。加热器管侧设有泄压阀,用来当加热器的进水阀与出水阀关闭且壳侧存有抽汽时,保护加热器不会因热膨胀而超压。低压加热器汽侧压降要求不大于0.02MPa,且不大于与相邻低加压差的30%,以保证低加疏水顺畅。而表面式加热器的特点是存在热阻,一般不能将水加热到该加热蒸汽压力下的饱和温度,而且金属消耗量多,造价高,组成的系统简单,泵的数量少,投资少,运行、管理维护方便。低压加热器的作用
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