單體式除氧器是一種新型熱力除氧器，它沒有除氧頭，采用噴嘴、及新型高效的除氧元件內(nèi)置于殼體汽側(cè)空間，實現(xiàn)除氧頭和水箱的一體化。
采用一體化除氧器具有如下的優(yōu)點：
(1)真空除氧器設(shè)備總體重量輕。降低設(shè)備成本。
(2)總體高度低，降低廠房高度及基建成本。
(3)減少現(xiàn)場裝配的工作量。
(4)真空除氧器系統(tǒng)設(shè)計簡單，節(jié)省管道平臺等費用。
(5)性能優(yōu)越安全可靠。
綜合上述優(yōu)點，單筒式真空除氧器目前越來越成為除氧器技術(shù)開發(fā)及市場競爭中的主導(dǎo)產(chǎn)品。
隨著國際市場的發(fā)展和電廠用戶對真空除氧器技術(shù)要求的不斷提高，為了更好地開拓國際市場，滿足用戶需求，鍋爐廠有限責(zé)任公司以某2×660超臨界機組單筒式真空除氧器項目為基礎(chǔ)，開發(fā)了適應(yīng)印方要求適應(yīng)小島工況運行的單筒式真空除氧器。此類真空除氧器不但能在電廠正常運行情況下達(dá)到優(yōu)良除氧效果，且在小島等惡劣工況運行下除氧器仍能正常運行，滿足機組溫升要求。所謂“小島工況”是一種電廠由正常運行工況切換至電廠自備電運行的狀態(tài)，此種工況的特點是進(jìn)除氧器冷凝水溫度低，除氧器抽氣量驟然增加，從而將凝結(jié)水加熱至維持鍋爐安全運行的溫度，因此凝結(jié)水溫升較高，除氧器運行工況更為惡劣。
2真空除氧器主要技術(shù)參數(shù)
設(shè)計壓力：1.11MPa/全真空。
設(shè)計溫度：385℃。
除氧器出力：2165t/h。
殼體材料：ASEMSA-516Gr70。
按汽輪機提供的熱平衡圖VWO工況及小島工況，除氧器主要技術(shù)參數(shù)見表1。
3單筒式真空除氧器工作原理
(1)單筒式真空除氧器采用二次除氧方式，即給水經(jīng)過噴霧閥以膜狀噴出，蒸汽自下而上與加熱蒸汽接觸，將凝結(jié)水加熱至蒸汽壓力下的飽和溫度或接近飽和溫度。去除凝結(jié)水中接近一半的氧量。
(2)被加熱除氧的凝結(jié)水均勻地灑在下面的除氧盤上，進(jìn)行深度除氧。除氧盤是一種新型高效的除氧元件，一個除氧盤是由若干個不銹鋼板條壓制成的V型板條組裝而成，每個V型板條的兩邊緣開有光滑的鋸齒狀槽口，在這里水被不斷地破碎、剖析，形成膜狀一層層向下流動，同時水在除氧盤中還做橫向流動，這樣極大增加了汽水接觸的面積和傳質(zhì)傳熱的時間，保證凝結(jié)水與自下而上的蒸汽充分接觸，為溶氧的逸出提供足夠長的時間和動力。從而達(dá)到深度除氧，使鍋爐給水含氧量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求值。
(3)在除氧過程中不斷析出的氧氣和其它不凝結(jié)氣體通過上部的排汽管經(jīng)節(jié)流孔板不斷抽出，通過排汽母管排向大氣。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的除氧水儲存于下部的儲水空間中，以滿足對鍋爐隨時供水的要求。
4單筒式真空除氧器結(jié)構(gòu)特點
(1)殼體及封頭：材料SA-516GR70;厚度26mm封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。
(2)進(jìn)、出水裝置：進(jìn)水裝置由進(jìn)水接管、給水母管和在母管上均勻布置的數(shù)根支管焊制而成。凝結(jié)水經(jīng)給水母管被分配到各接管，然后流入到彈簧噴嘴。出水裝置有3個出水口組成，其中兩個出口按50%流量計算，兩外一個按30%計算流速≤2m/s。
(3)排汽裝置：排汽裝置由4只φ108×4.5管徑的接管來共同滿足啟動排汽和連續(xù)排汽功能啟動階段用來啟動排汽，正常運行工況時迎來滿足連續(xù)。連續(xù)排汽兩只節(jié)流孔板孔徑按排汽量≤3%選取。
(4)內(nèi)件裝置：包括有受水箱，散水桶，除氧盤及內(nèi)部平臺等。
①受水箱：由不銹鋼板壓制而成固定在側(cè)擋板和前后隔板上收集噴霧閥噴出的水，并按規(guī)定方向流動。
②散水桶：不銹鋼板壓制而成，底部開有若干小孔，使水均勻的以細(xì)流狀落在下部鋸齒狀的裝置上，將給水撕碎、打破，落入除氧盤。
③真空除氧器除氧盤：除氧盤是一種高效的除氧元件，本設(shè)備共設(shè)有足夠數(shù)量的除氧盤，材料為不銹鋼。每個除氧盤是由若干個不銹鋼板條壓制成的V型板條組裝而成，每個V型板條的兩邊緣開有很多光滑的鋸齒狀槽口，水在這里被再次破碎、剖析，形成膜狀一層層向下流動，同時水在除氧盤中還做橫向流動。除氧盤固定在由角鋼制成的框架內(nèi)，每個除氧盤之間的聯(lián)接是用槽口相互嵌接，后一塊除氧盤裝入后，應(yīng)根據(jù)實際情況用調(diào)整板將其固定住。
(5)加熱裝置：主蒸汽+輔助蒸汽；進(jìn)汽裝置+再沸騰裝置。
①主蒸汽及輔助蒸汽進(jìn)汽裝置結(jié)構(gòu)：加熱蒸汽裝置是由一根φ426×11的管子及套管、防沖裝置組成，防沖裝置用來防止蒸汽進(jìn)入殼體后對器壁和內(nèi)部零部件的沖蝕。
作用：
a.防止沖刷內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
b.導(dǎo)向作用，引導(dǎo)蒸汽流動。
②再沸騰結(jié)構(gòu)：再沸騰裝置是由兩根合適口徑的進(jìn)汽管(帶套管),一根布汽母管及數(shù)根支管組成，分別布置于真空除氧器內(nèi)部。蒸汽通過在每一根支管上開的數(shù)個小孔噴出，水被均勻地加熱，此種結(jié)構(gòu)可以避免設(shè)備的振動和噪音。
作用：
a.機組啟動時，盡快把冷水加熱到除氧設(shè)備工作壓力下的飽和溫度，加快給水除氧速度；
b.在正常運行時如果出現(xiàn)給水含氧量不合格，則可以從此管通入輔助蒸汽，使真空除氧器中的水再沸騰，起到輔助除去給水中的氧氣及其他不凝結(jié)汽體的作用。
(6)支撐裝置：采用鞍式支座，3支座支撐，兩只滑動，一只固定，間距10m。支座處設(shè)置內(nèi)、外加強圈。
(7)保溫結(jié)構(gòu)：出口產(chǎn)品采用自鎖壓板、保溫釘、扁鋼式保溫結(jié)構(gòu)。
(8)小島工況進(jìn)汽裝置：本次設(shè)計大特點即是才用小島進(jìn)汽裝置。本裝置為了滿足除氧器在小島工況運行時，由于進(jìn)汽量大(192t/h)、凝結(jié)水溫升高(46～147.6℃)這一特點。考慮到除氧器安全穩(wěn)定運行，控制小島工況進(jìn)汽流速，使小島工況抽汽能安全穩(wěn)定的將凝結(jié)水迅速加熱到機組正常工作溫度147.6℃。小島工況進(jìn)汽裝置采用母管式結(jié)構(gòu)，兩根進(jìn)汽母管并由數(shù)根支管和組成，口徑按192t/h進(jìn)汽量控制流速為目的進(jìn)行選取，選用此種結(jié)構(gòu)可將小島工況進(jìn)汽分配至各個除氧單元內(nèi)直接加熱冷凝水，不必通過除氧盤而達(dá)到除氧器安全穩(wěn)定運行的目的。從而解決了小島工況進(jìn)汽量大、溫升高而帶來的各種問題。
針對這次小島工況單筒式真空除氧器方案設(shè)計時，廣泛收集了單筒式真空除氧器技術(shù)方面的資料，研究歸納總結(jié)并結(jié)合小島工況運行下各參數(shù)對除氧器性能引起的影響，大膽創(chuàng)新，解決除氧器運行的大問題即振動問題，采用母管進(jìn)汽方式既能解決真空除氧器進(jìn)汽流速的難于控制問題，又使蒸汽不通入水下直接在汽空間達(dá)到溫升的要求，便于制造及安裝。滿足印方要求特殊工況的除氧器性能要求。對我公司改進(jìn)單筒式真空除氧器技術(shù)，開拓國際市場起到關(guān)鍵作用。
