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凝結(jié)水溶解氧的原因分析介紹

大機(jī)組隨著參數(shù)、自動化程度的提高,對熱力循環(huán)(continue)的工作介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的品質(zhì)要求也越來越高,對汽輪機(jī)凝結(jié)(condensation)水的水質(zhì)要求的標(biāo)準(zhǔn)逐步(step by step)提高,凝結(jié)水溶解(solubility)氧量是表征凝結(jié)水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一,下面對凝結(jié)水溶解氧(dissolved oxygen)量的機(jī)理、因素(factor)及技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析(Analyse),提出了采取的措施,供設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)(Maintain)參考。ph計(jì)測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。ph計(jì)是指用來測定溶液酸堿度值的儀器,是一種常見的分析儀器,廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等*域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。溶解氧測定儀是水質(zhì)檢測一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。     凝汽器內(nèi)除氧技術(shù)的發(fā)展:早先的中低壓汽輪機(jī)的凝汽器熱水井無除氧淋水裝置和凝汽器冷卻(cooling)水管束布置不合理,蒸汽直接加熱熱水井凝結(jié)水效果(effect)不好等,隨著對凝結(jié)水水質(zhì)的要求越來越高,高壓機(jī)組、超高壓機(jī)組、亞臨界機(jī)組凝汽器開始設(shè)置(set up)有淋水裝置和汽輪機(jī)排汽直接加熱凝結(jié)水的設(shè)計(jì),來減少凝結(jié)水過冷(supercooling),前蘇聯(lián)和美G電站廣泛(extensive)采用凝汽器鼓泡裝置,并且近幾十年來,研制了凝汽器加熱凝結(jié)水的除氧裝置和掃氣式除氧裝置。凝汽器內(nèi)鼓泡裝置,在熱水井的凝結(jié)水被蒸汽鼓泡攪動而混合加熱,凝結(jié)水被加熱到飽和溫度(temperature)時(shí),釋放出非凝結(jié)氣體,這種裝置在低負(fù)荷啟動和非正常工況下投運(yùn)。加熱凝結(jié)水的除氧裝置是1984年2月Katsumoto  ohtake等人提出快速去除凝汽器內(nèi)凝結(jié)水中氧氣的除氧裝置,凝汽器內(nèi)設(shè)有用隔板分割成明渠和暗渠,明渠中設(shè)有加熱裝置,凝結(jié)水先進(jìn)入明渠被蒸汽加熱,對凝結(jié)水除氧后流向暗渠,這種設(shè)施對全部凝結(jié)水加熱,使除氧效果更好,除氧時(shí)間更短。掃氣式除氧裝置是日本Keizo  ishida等人于1983年2月提出熱水井除氧效果好和阻止氧氣重新溶于凝結(jié)水的除氧裝置,此結(jié)構(gòu)(Structure)是熱水井和冷卻水管之間安裝兩塊傾斜上下錯(cuò)開的隔板,隔板固定凝汽器前后壁,凝結(jié)水沿此隔板曲折流動,熱水井底部引入輔助蒸汽與凝結(jié)水流向相反,這樣改善凝汽器除氧性能(xìng néng),并且除氧時(shí)間短。 1         凝結(jié)水溶解氧原因分析     凝結(jié)水溶解氧的機(jī)理:由于凝汽器內(nèi)空氣進(jìn)入和凝結(jié)水存在過冷,使凝結(jié)水中溶解氧,這就是凝結(jié)水溶解氧的機(jī)理。空氣漏入量增加,凝結(jié)水溶解氧量增加,凝結(jié)水過冷度增加,凝結(jié)水溶解氧量也隨之增加,如果空氣不進(jìn)入和過冷度為零,氧氣在液體里的溶解度趨于零,因此凝汽器被設(shè)計(jì)成象除氧器那樣,并且在滿負(fù)荷時(shí)效(Prescription)果**佳,這是理想狀態(tài),影響凝結(jié)水溶解氧的兩個(gè)因素是凝結(jié)水存在過冷度和空氣的進(jìn)入。 1.  1 過冷的原因      凝結(jié)水過冷度表征凝汽器熱水井中凝結(jié)水的過冷卻程度,凝結(jié)水熱水井出口凝結(jié)水溫度與凝汽器在排汽壓力下對應(yīng)的飽和溫度之差稱為過冷度?,F(xiàn)代裝置對凝汽器要求其過冷度不超過0.5—1℃。過冷度增加,凝結(jié)水溶解氧量也隨之增加,因此過冷度不僅影響低壓給水系統(tǒng)的腐蝕,而且也影響凝汽器空氣漏入量的估算,機(jī)組的經(jīng)濟(jì)(Economy)性和安全性。     過冷的原因:由于蒸汽從排汽口向下部流動時(shí)產(chǎn)生阻力,造成下部蒸汽壓(vapor pressure)力低于上部壓力,下部凝結(jié)水溫度較上部低,從而產(chǎn)生過冷,此外蒸汽被冷卻成液滴時(shí),在凝汽器冷卻水管間流動,因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高,凝結(jié)水降溫從而低于其飽和溫度,產(chǎn)生過冷,以及空氣漏入,空氣分壓力增大,蒸汽的分壓力相對降低(reduce),蒸汽仍在自己的分壓力下凝結(jié),使凝結(jié)水溫度低于排汽溫度,產(chǎn)生過冷,如果抽氣器不能及時(shí)抽出,增大了傳熱阻力,也使過冷度增大,從而使凝汽器溶解氧量增大;熱水井水位高于正常范圍,銅管淹沒,使下面幾排銅管中的冷卻水又帶走一部分凝結(jié)水的熱量(Heat)而產(chǎn)生過冷卻,過冷度增加,凝結(jié)水的溶解氧增加;循環(huán)水溫度過低和循環(huán)水量過大,凝結(jié)水被過度冷卻,過冷度增加,溶解氧相對增加;凝汽器內(nèi)的淋水裝置,它是將凝結(jié)水分成細(xì)小的水滴,與蒸汽逆流被重新加熱,減少過冷和除掉水中的溶解氧,淋水裝置將影響凝結(jié)水過冷和溶解氧量;凝汽器設(shè)計(jì)負(fù)荷以及設(shè)計(jì)合理的凝結(jié)水再次被加熱。 1.  2 空氣進(jìn)入的原因      根據(jù)美G熱交換學(xué)會的規(guī)定,設(shè)計(jì)和性能合理的凝汽器,在過冷度為零時(shí),空氣的漏入量為0.17m3/min,這時(shí)凝結(jié)水的溶解氧量為7微克/升,當(dāng)空氣漏入量為0.283m3/min,凝結(jié)水的溶解氧量為14微克/升??諝饴┤肽?,增大了空氣的分壓力,因而增加了空氣在水中的溶解度,使凝結(jié)水中溶解氧量增加,凝結(jié)水溶解氧量隨空氣漏入量增加而增加,凝結(jié)水溶解氧量影響低壓給水系統(tǒng)的腐蝕。      空氣的進(jìn)入的原因:凝汽器補(bǔ)充除鹽水帶入的氧氣,椐《世界工業(yè)信息》1988年7期《氧氣發(fā)生器在魚卵化場中的應(yīng)用》(美)Konaldj.Lewandowski報(bào)道,水中溶解氧量取決于溫度、海拔高度詳見表1,補(bǔ)充水溶解氧是凝結(jié)水的近千倍,可見對凝結(jié)水溶解氧的影響是很大的;蒸汽夾帶進(jìn)的氧氣,這個(gè)數(shù)量是很小的;真空系統(tǒng)漏入的空氣帶入的氧,這是凝結(jié)水溶解氧的主要來源,如真空系統(tǒng)的設(shè)備(shèbèi)因振動、塑性變形、膨脹不均等,出現(xiàn)裂紋、斷裂(fracture)等,使空氣進(jìn)入,以及閥門(作用:控制部件)盤根和管道(Conduit)的接頭等漏泄;機(jī)組負(fù)荷低,蒸汽流量(單位:立方米每秒)小,處于真空狀態(tài)下工作的區(qū)域擴(kuò)大,漏入的空氣量大大增加;凝汽器銅管腐蝕或破裂漏泄、脹口漏泄循環(huán)水漏入熱水井,不僅影響水質(zhì),而且影響凝結(jié)水溶解氧量,雖然溶解氧量很高,但循環(huán)水的漏量是很小的,且漏泄的幾率很?。桓鞣N疏水回收帶入的氧,如生水加熱器疏水、凝結(jié)水回收水箱疏水、熱網(wǎng)加熱器疏水、鍋爐疏水箱疏水等,疏水中夾帶著空氣和溶解氧,對于閉式不接觸大氣的疏水,溶解的氧相對較少,而對于接觸大氣的疏水受溫度的影響較大,溫度低溶解的氧較多,溫度高溶解的氧較少。     凝汽器內(nèi)空氣等不凝結(jié)氣體的進(jìn)入是不可避免的,shou先盡**大努力減少空氣的進(jìn)入,然后將進(jìn)入的不凝結(jié)的氣體及時(shí)排除,防止氧氣重新溶解于凝結(jié)水中。所以真空泵(行業(yè):機(jī)械制造業(yè))或抽氣器的效率(efficiency)的高低及空抽區(qū)設(shè)計(jì)是否合理直接影響凝結(jié)水的含氧量,在不凝結(jié)氣體量一定的情況(Condition)下,抽出的氣體量多,重新溶解于凝結(jié)水中的氧量少,反之亦然。