楊開宇

（重慶三峰卡萬塔環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司，重慶 400084）

1 引言

在我公司投運垃圾焚燒發(fā)電廠的反饋中，提到了低（0.27MPa，130℃）旋膜除氧器的振動現(xiàn)象。振動對除氧器設(shè)備本體安全造成了較大威脅，啟動初期的振動也會影響機組的啟動時間，避免振動對安全、經(jīng)濟運行有重要意義。本文從除氧器結(jié)構(gòu)、除氧器系統(tǒng)的設(shè)計及運行方式出發(fā)，淺析可能引起除氧器發(fā)生振動的因素及改進措施。

2 結(jié)構(gòu)及工作原理

旋膜除氧器屬于熱力除氧器，由除氧頭及水箱兩部分構(gòu)成。除氧頭內(nèi)從上至下主要有入口混水管、旋膜管、水膜裙室、篦組、填料組等功能模塊，除氧頭底部設(shè)有四根通汽管與水箱蒸汽導(dǎo)管連通。一級除氧過程主要在水膜裙室中完成，該部分相當(dāng)于霧化區(qū)，主要的除氧過程在此處完成。篦組及填料組作為二級除氧組件，進一步提高除氧效果。加熱蒸汽分兩路接入除氧器，一路進入除氧頭，一路接入水箱接口由蒸汽導(dǎo)管通過通汽管進入除氧頭內(nèi)底部，由下至上與霧化后的水滴充分接觸，完成除氧過程。除氧后的水通過中心落水管進入水箱。

3 振動原因分析

3.1 啟停過程中的振動

再沸騰管閥門開度不當(dāng)會引起除氧器振動。啟動時水箱內(nèi)多為冷水，若設(shè)置在底部的再沸騰管進汽閥開度過小，加熱蒸汽進入水箱后遇冷水在水面下迅速凝結(jié)，形成一定范圍的低壓力區(qū)，周圍水體迅速朝低壓區(qū)涌入，振蕩，引起振動，此時應(yīng)調(diào)整進汽閥開度至較大位置，加大加熱蒸汽流量，避免因凝結(jié)形成局部低壓區(qū)引發(fā)水箱水體振蕩。

啟動過程中，若對除氧器汽水流量的控制不匹配，出現(xiàn)進水量大，進汽量小或者進汽量大、進汽量小的情況均會引起振動。在水量較大，進汽量不足時，除氧頭內(nèi)混合換熱的水膜裙室內(nèi)，也會出現(xiàn)加熱蒸汽迅速凝結(jié)，壓力降低造成的壓力波動，引起振動。若進汽量較大，水量不足，則大量溫度較高的蒸汽會對除氧器結(jié)構(gòu)形成熱沖擊，引起振動。因此，在啟動過程中，應(yīng)控制好進水、進汽流量，緩慢，平穩(wěn)的加大除氧器負荷，避免水汽失衡，直至穩(wěn)定運行狀態(tài)。此外，啟動前除氧器或管道暖管不充分也是引起振動的常見原因。

3.2 運行過程中的振動

通汽管道流通能力不足會引起蒸汽流動受阻，產(chǎn)生塔頭壓力低，水箱壓力高的不平衡現(xiàn)象，降低除氧品質(zhì)，并引起振動。通汽管管徑偏小時，在負荷較高，抽汽量較大時，通汽能力不足，會造成加熱蒸汽流動受阻，產(chǎn)生振動。針對此類現(xiàn)象，需增加除氧器水箱與除氧頭之間蒸汽流通通道的通流能力及均衡性。

凝結(jié)水溫度以較快速度大幅度降低會使除氧器過負荷，拉低除氧器內(nèi)壓力，引起振動。在運行過程中，若加熱器故障解列，則凝結(jié)水溫度相應(yīng)降低，凝結(jié)水溫在短時間內(nèi)較大幅度的降低會引起除氧器過負荷，加熱蒸汽迅速凝結(jié)，水箱上部壓力快速降低，此時水箱內(nèi)的高溫存水發(fā)生汽化，會引起振動。同時，考慮到垃圾焚燒廠除氧系統(tǒng)采用多臺除氧器并列運行，由于并列除氧器之間的溫度差和壓力差，汽化產(chǎn)生的大量蒸汽將沿汽平衡管流通、調(diào)整并列除氧器之間的動態(tài)平衡，過量蒸汽如果超過了汽平衡管的通流能力或者流速過高，會引發(fā)汽水平衡管振動。因此，并列除氧器的凝結(jié)水至除氧器管道宜采用母管制，并通過調(diào)整進各除氧器凝結(jié)水支管上的閥門開度，盡量使凝結(jié)水均勻分配，減少不同除氧器之間因低壓加熱器解列造成的溫度差和壓力差。同時，加熱器解列過程應(yīng)盡量平緩，使凝結(jié)水溫度的下降速率不至于過大，避免過于迅速的壓力波動，延長解列時間還有利于打出給水箱內(nèi)的存水。此外，在加熱器解列時，可適當(dāng)開啟除氧器加熱蒸汽備用汽源，適當(dāng)加大加熱蒸汽流量，盡量維持除氧器壓力，減少壓力降低。

進入除氧器的高溫疏水若溫度較高或遇到除氧器壓力降低的情況，也會因汽化引起除氧器壓力波動。如垃圾焚燒廠配置有蒸汽空氣預(yù)熱器，其疏水溫度較高（約80℃-90℃）疏水量也較大，而且疏水中含有部分蒸汽，若直接進入除氧器回收，在除氧器壓力降低的情況下，也會增加汽化引起振動的可能，針對此問題，在系統(tǒng)設(shè)計中專門增加了針對蒸汽空氣預(yù)熱器的擴容器，在擴容降壓降溫后再進入除氧器回收。

與凝結(jié)水溫度對并列除氧器運行的影響類似，并列除氧器之間進水、進汽分配閥門的開度不同，會造成各除氧器之間的參數(shù)差異及不平衡狀態(tài)，這種不平衡狀態(tài)在朝平衡態(tài)自然調(diào)整的過程中，會引起振動。因此，對并列除氧器汽、水的分配，應(yīng)盡量通過支管閥門的開度調(diào)整達到均勻分配。

除氧器補水管道關(guān)斷閥與除氧頭之間的管段長度也會對補水管道振動及引起的除氧器附加振動造成影響。若該段管道較長，則補水完畢后，因補水溫度較低（約30℃）該段管道也處于低溫狀態(tài)，除氧頭內(nèi)蒸汽進入該段管道后迅速凝結(jié)，形成局部低壓區(qū)，其余壓力較高的蒸汽將迅速進入該低壓區(qū)，形成沖擊振動。因此，在管道布置設(shè)計中，應(yīng)盡量將除氧器補水管道關(guān)斷閥靠近除氧頭設(shè)置。

結(jié)語

綜上所述，除本體結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素外，其余因素均在不同程度上造成除氧器的壓力波動，引發(fā)除氧器內(nèi)壓力、溫度不匹配，進而引起振動。因此，如何從系統(tǒng)設(shè)計的角度及運行中避免除氧器內(nèi)的壓力波動是防止除氧器振動的關(guān)鍵，其核心是控制進入除氧器的汽水平衡，即盡量使進入除氧器的汽、水溫度、壓力、流量按除氧器設(shè)計平衡工況相匹配，以防止不平衡現(xiàn)象的發(fā)生。

[1]成海秦.茂名熱電廠#5機組旋膜式除氧器振動的原因分析及解決方法[J].大眾科技， 2010 （08）：132-132.