在火电厂、化工厂等工业领域的动力系统中,除氧器扮演着至关重要的角色,其核心功能是去除给水中的溶解氧,防止设备腐蚀。一个经常被运行和设计人员关注的核心参数是:除氧器排汽量占进汽量比例多大?这个比例不仅直接关系到除氧效果和能源效率,更影响着整个系统的经济性与安全性。本文将深入探讨这一比例的范围、影响因素,并结合行业实践,为您提供清晰的解答与优化思路。
除氧器的工作原理主要是通过加热给水至饱和温度,使溶解氧等不凝结气体析出,并通过排汽(汽气混合物)将其排出器外。这里的“排汽量”特指用于携带不凝结气体(主要是氧气)排出的蒸汽量。那么,除氧器排汽量占进汽量比例多大才合理呢?
根据行业通用设计标准和大量运行数据,对于常用的喷雾淋水盘式或旋膜式除氧器,在正常工况下,其排汽量(也称排气量)通常占进入除氧器总蒸汽量的 0.3% 到 1.5% 之间。这是一个经验性的关键范围。
理论下限(约0.1%-0.3%):仅够携带析出的微量氧气,对设备密封性和工况稳定性要求极高。
常见设计值(约0.5%-1.0%):大多数电厂的设计取值,能在保证除氧效果(给水含氧量通常要求≤7μg/L)与热能损失之间取得良好平衡。
运行上限(通常不超过1.5%-2.0%):在进水温度过低、负荷突变或设备状态不佳时可能出现,此时虽能保证除氧效果,但热能浪费显著。
例如,某600MW超临界机组的除氧器,设计进汽量(加热蒸汽)为每小时80吨,其排汽阀开度通常控制在使排汽量约为每小时0.6吨,占比约为 0.75%,运行中给水含氧量长期稳定在5μg/L以下,达到了经济与高效的统一。
“一刀切”的比例并不存在,实际除氧器排汽量占进汽量比例受多重因素动态影响:
除氧器类型与设计:高效旋膜式除氧器因传热传质效率高,所需排汽比例通常低于老式淋水盘式。
机组负荷与进水量:负荷升高,进水量增大,需要更多的加热蒸汽和适量的排汽来维持饱和状态与排气能力。比例可能在小范围内波动。
进水温度:进水温度越低,需要加热至饱和状态的蒸汽量越大,同时为维持除氧效果,排汽比例可能需要适当上调。
设备状态:喷嘴堵塞、淋水盘变形或排汽管道阻力增大等故障,会导致除氧效率下降,为达标可能被迫增大排汽量,使比例异常升高。
运行调整:操作人员对排汽阀(常为旁路微调阀)的开度控制,直接决定了瞬时排汽量。
一份来自电力科学研究院的行业报告指出,在对全国百余台机组调研中发现,排汽比例控制在0.8%以下的机组,其热耗率平均优于比例超过1.2%的机组,年节约标准煤可达数百吨,经济效益显著。
盲目增大排汽量能“掩盖”一些除氧问题,但代价是高昂的能量损失(高品质蒸汽直接排入大气或冷凝)。优化目标是:在确保给水溶解氧合格的前提下,尽可能降低排汽比例。
精细化运行监控:安装高精度在线氧量分析仪,实现以“出口含氧量”为导向的排汽量调节,而非固定阀门开度。
定期检修与维护:确保喷嘴、淋水盘等内部元件完好,减少因设备性能衰减导致的额外排汽需求。
回收利用排汽热能:将排汽引入低压加热器或通过表面式换热器加热补充水,实现余热回收,即使比例稍高也能减少净损失。
负荷适应性调整:建立不同负荷、不同进水温度下的最优排汽阀开度曲线,指导运行人员操作。
以浙江某化工厂的改造案例为例,通过对除氧器内部组件升级并加装智能调节系统,将平均排汽比例从1.1%稳定降至0.65%,年节约蒸汽费用超过50万元,投资回收期不足两年。
综上所述,对于“除氧器排汽量占进汽量比例多大”这一问题,标准答案是一个 0.3%至1.5% 的动态优化区间。它并非一个固定不变的数字,而是衡量除氧器运行健康度与经济性的关键指标。管理者与运行人员应深刻理解其背后的原理,通过精细监控、精心维护和智能调节,在保障系统安全的前提下,持续优化这一比例,挖掘显著的节能潜力,为企业降本增效做出实质贡献。关注除氧器排汽量的合理控制,正是工业系统迈向高效、绿色运行的一个微观而重要的体现。
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