在火力发电、化工、制药等工业领域,除氧器是锅炉系统中至关重要的热力设备,其核心作用在于去除给水中的溶解氧,防止系统腐蚀,保障设备长期安全稳定运行。而一套高效、安全的除氧器系统,离不开科学合理的阀门配置。那么,除氧器需要配置那些阀门呢?本文将深入解析除氧器系统中的关键阀门类型、功能及选型注意事项,并结合行业实践,为您提供一份清晰的配置指南。
除氧器的工作原理主要是通过加热至沸腾,将水中溶解的氧气及其他不凝性气体释放出来并排出。整个过程涉及进水、加热、排气、储水和出水等多个环节,每个环节都需要特定的阀门来实现控制、隔离、调节和安全保护。合理的阀门配置不仅能确保除氧效率,更能应对压力波动、水位异常等工况,是系统安全的第一道防线。根据行业统计,因阀门选型或配置不当导致的系统故障,约占热力系统非计划停运原因的15%以上,足见其重要性。
围绕除氧器的工作流程,其阀门配置主要可分为以下几大类:
功能:用于精确调节进入除氧器的凝结水或补充水量,以维持除氧器水箱的水位在设定范围内。它直接关系到除氧器的处理负荷和运行稳定性。
常见类型:通常采用气动或电动调节阀,具备良好的线性调节特性和快速响应能力。例如,在某大型电厂600MW机组除氧器项目中,就采用了智能型电动调节阀,实现了水位自动控制的精度误差小于±10mm。
关键词融入:在规划除氧器需要配置那些阀门时,进水调节阀是保证其平稳运行的首要考虑。
功能:控制进入除氧器的加热蒸汽量,从而调节除氧器内部的压力和温度,确保除氧过程在最佳工况下进行。
常见类型:多为调节阀,与压力变送器、控制系统联动,实现压力的自动控制。对于辅助蒸汽或备用汽源,还会配备截止阀作为隔离之用。
功能:这是除氧器最重要的安全附件。当内部压力超过设定值时,安全阀自动起跳泄压,防止设备超压爆炸。根据《固定式压力容器安全技术监察规程》要求,除氧器必须配备直接安装在壳体上的弹簧全启式安全阀。
配置要点:通常需配置不少于两只,且其总排放能力必须大于除氧器的最大进气量。选型时需严格计算,确保其整定压力、回座压力符合设计规范。
功能:排出从水中解析出来的氧气和不凝性气体,是保证除氧效果的关键。排气量需进行优化调节,过小则除氧效果差,过大则会造成大量蒸汽浪费,降低经济性。
常见类型:早期多用手动截止阀,现代系统普遍采用自动调节型排气阀(如气动薄膜调节阀),根据除氧器出口水含氧量信号自动调节开度,实现节能与高效的平衡。
功能:位于除氧水箱出水口与给水泵之间,主要用于隔离。在启动、停运或检修给水泵时,用于切断除氧器与下游系统的联系。
常见类型:由于口径较大且要求流阻小,常选用闸阀或蝶阀。对于高压系统,多采用密封性能更好的闸阀。
旁路调节阀/应急补水阀:当主进水调节阀故障或水位极低时,此阀开启应急补水,属于安全冗余配置。
溢流阀/放水阀:当水位异常升高时,自动或手动开启,将多余的水排至疏水箱,防止满水事故。
功能:排污阀用于定期排除除氧水箱底部的杂质沉淀;取样阀则用于采集水样,监测除氧效果和水质。
常见类型:一般为截止阀或球阀,要求操作灵活、密封可靠。
材质选择:阀门主体材质(如阀体、阀芯)应根据除氧器工作温度、压力及水质(是否含氧,易腐蚀)选择。常用材质有碳钢、不锈钢(如304、316),关键部位可能采用合金钢。
压力-温度等级:阀门的公称压力必须高于除氧器设计压力,并考虑温度对材料强度的修正。
自动化水平:现代除氧器系统普遍采用DCS(分散控制系统)控制,因此调节阀、重要切断阀应优先选用气动或电动执行机构,并配备必要的定位器和限位开关。
维护与备用:对于关键阀门(如安全阀、主调节阀),应考虑备用方案或易于在线检修的设计。安全阀需定期送至有资质的机构进行校验。
综上所述,除氧器需要配置那些阀门是一个系统性的工程问题,答案涵盖从进水、加热、排气到出水、安全保护的全流程。一套由进水调节阀、蒸汽压力调节阀、安全阀、自动排气阀、给水出口阀以及各类辅助阀门构成的完整阀门体系,是除氧器高效、经济、安全运行的坚实保障。企业在进行设备选型或改造时,务必与阀门供应商及设计院深入沟通,依据具体工况和最新标准进行精准配置,从而为整个热力系统的长周期稳定运行打下坚实基础。
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