除氧器热力校核
第二章 热力除氧器
火力发电厂中应用最普遍的是热力除氧器,其运行费用低,同时除氧器作为回热系统中的一个混合加热器而使机组的热经济性有所提高。所以在热力发电厂中,热力除氧器是最常用的一种。
2.1热力除氧器的工作原理
2.1.1气体的溶解与解析[17]
当水和任何气体或气体混合物接触时,就会有一部分气体溶解于水中。气体的溶解度和气体的种类、它在水面上的分压力以及水的温度有关。天然水中常含有大量的氧气、氮气、二氧化碳以及空气中的其它成分,汽轮机的凝结水中也可能溶有这些气体,因为从凝结水泵的轴封处、低压加热器以及其它处于真空状态下的工作设备及其管道、法兰、阀门、阀杆等不严密的地方容易漏入空气。此外,敞口的水箱和疏水系统、热电厂供热用户的返回水中,也都有渗入空气的可能性。
热力除氧原理是建立在亨利定律和道尔顿定律的基础上的。亨利定律指出在一定温度条件下,气体溶于水中和气体自水中溢出是动态过程,当处于动态平衡时,单位体积溶解的气体量b与水面上该气体的分压力pb成正比。其关系式为 b=K
pbp0
mg/L (2-1)
式中 K—该气体的重量溶解系数,mg/L,它的大小随气体种类、温度和压力而定; Pb—平衡状态下水面上该气体的分压力,MPa; P0—水面上混合气体的全压力,MPa。
当某一瞬间平衡状态被破坏,即水面上该气体的分压力p不等于水中溶解气体所对应的平衡压力pb时,原来的动态平衡被打破,若p>pb,则水面上该气体将更多的溶入水中,反之则有更多的气体自水中逸出,直至新的平衡建立为止。如此,要想除去水中溶解的某种气体,只须将水面上该气体的分压力降为零即可,在不平衡压差Δp=pb-p的作用下,该气体就会从水中完全除掉,这就是物理除氧的基本原理。
道尔顿定律则指出,混合气体的全压力等于各组成气体分压力之和。对于水面而言,混合式加热器(除氧器)中的全压力等于溶于水中各气体分压力ΣPj与水蒸汽压力Ps之和,即
P= ΣPj + Ps MPa (2-2)

