旋膜式除氧器一体化设备上国产喷嘴的应用说明 

      旋膜式除氧器一体化设备上国产喷嘴的应用说明，旋膜式除氧器具有良好的性能，尤其在大容量机组中，旋膜式除氧器已成为大机组配置的主流产品。恒速喷嘴是旋膜式除氧器内的重要元件之一，但采用国外公司的喷嘴价格昂贵。通过喷嘴的国产化研制，降低了旋膜式除氧器的生产成本，已成为电站项目中降本增效的新亮点。
除氧器是电厂回热系统中的关键设备，可将具有一定压力的蒸汽引入给水中进行除氧。利用蒸汽将给水加热至除氧压力下的饱和温度，降低了非凝结气体在水中的溶解度，从而达到除氧的目的。
     传统型式的除氧器，是由上部除氧头和下部水箱组合而成的。旋膜式除氧器可有效地将除氧头和给水箱合二为一，是较为先进的无头式单容器除氧器，具有结构紧凑，除氧效果好等特点。至今，该型式旋膜式除氧器以良好的性能，引起了市场上的广泛关注，尤其在大容量机组中，旋膜式除氧器已成为国内外市场上的主流产品。
     在除氧过程中，除氧器会出现两个常见问题。一个是截流比例，或者说，是恒速喷嘴中外来物质作为水流导向的应用问题，这种状况下，将在喷嘴中引起固定形式的人为干扰。如果没有外来物质的干扰，喷嘴支撑部分向支撑导向器的侧向正常移动，将会造成导向器的快速磨损。二个问题是在低流率或启动过程中，流速的突然变化，对恒速喷嘴或其它固定孔口装置的流速造成影响。这可导致喷雾膜由于恶劣的表面喷射状况而形成崩溃，同时，缓慢的热交换和对在排气冷凝室中气体的利用不佳。恒速喷嘴作为旋膜式除氧器的主要传热元件之一，国内机组几乎全部采用国外的大喷嘴，该喷嘴具有压差小、流量大、适用流量变化率大的优势，但价格昂贵。在国产化、降本增效的发展趋势下，自主研发国产化大流量喷嘴，并结合以往设计除氧器的成功经验，对旋膜式除氧器的内部流场进行了研究。自主设计的新型大喷嘴，已解决重重难题，而且成本远低于进口喷嘴，可大大降低旋膜式除氧器的制造成本，从而成为国内外市场上降本增效的新亮点。新型大喷嘴的外型，如图1所示。
大流量喷嘴的结构
     大流量喷嘴是除氧器的主要传热元件之一。我公司开发的拥有利的智能喷嘴，具有压差小、流量大、雾化效果好等优点。该型喷嘴采用了碟片与弹簧相结合的形式，喷雾形状为360°,具有环状大伞形喷雾。喷嘴的喷雾状态，如图2所示。喷口形式为弹簧式，即通过水压对喷嘴底盘形成推力，使弹簧压缩后打开喷口，共有六层喷口，六层喷水面的水层厚度均匀，且在小流量时，均能形成均匀的伞形水膜。每层分水盘分别由一组弹簧支承，从而使每层在压力作用下的开口均匀。中心弹簧则使每层分水盘压并，并保持一定的预紧力，使喷口在特定的压力下才能开启。预紧力的大小，决定了喷口开启时的压力大小，同时也决定了在额定流量时的进口水压。安装有国产大喷嘴的旋膜式除氧器外形，如图3所示。
255t/h喷嘴
新型国产喷嘴的运行参数
该新型国产喷嘴的运行参数和优点，如表1所示。
表1国产喷嘴的运行参数和优点
按流量(喷嘴前后压差)的变化 自动调节喷嘴的开度
弹簧与碟片相结合 自动对中心好稳定性高
六层碟片 雾化增强，提高除氧效果
设计流量/t·h-1 255
流量范围/% 10～110
低压差范围/MPa 0.01～0.04
大允许通过颗粒尺寸/mm 1
材质 不锈钢
大流量喷嘴的运行曲线
该型大流量喷嘴的运行曲线，如图4所示。
1200t/h喷嘴
1200t/h型喷嘴的参数
该新型国产喷嘴的运行参数和优点，如表2所示。
表21200t/h型喷嘴的参数
喷嘴结构形式 碟形
额定流量/t·h-1 1200
流量变化范围/t.h-1 120～1320
压差变化范围/MPa 0.025～0.05
使用范围/mm 300～1200
溶氧量范围/μg·L-1 <5
21200t/h型喷嘴的结构特点
     1200t/h型喷嘴的结构，如图5所示。在喷嘴结构中，过滤器和垃圾贮存器的安装位置，布置在喷嘴的顶部，因此，对于清理与拆卸都十分方便。与其它喷嘴相比，不需拆卸喷嘴，即可清理污物。过滤器的抽出，也十分容易。避免了因垃圾堵塞滤网孔而无法拆卸过滤器的窘境。由于过滤器的顶置设计，从而加大了滤网出水侧与喷头喷水唇口的距离，使凝结水有足够的空间距离通过导流孔，可再次均匀地分配出水流量，避免了同类产品在滤网局部堵塞的情况下，造成喷嘴的雾化不均、影响除氧效果及喷嘴使用寿命等缺点。内置式的防水击装置，可在喷嘴内压力超出正常压力时立即工作，使喷嘴内腔与除氧器相通，凝结水将直接通过内置式防水击装置泄出而降压。当喷嘴内压力回复正常后，内置式防水击装置关闭。机组在热态启机或突然停泵时，内置式防水击装置能减轻管道内可能产生的水锤效应，避免对喷嘴造成致命性的损坏。
国产喷嘴与进口喷嘴的性价比
国产喷嘴与进口喷嘴的性价比，如表3所示。
表3国产喷嘴与进口喷嘴的性价比
项目 国产喷嘴 进口喷嘴
     结构特性比较 滤网和垃圾贮存器顶置，拆卸清理方便，由于设计了滤网顶置结构，从而加大了滤网出水侧与喷头喷水唇口的距离。这样的设计，在滤网局部被污物堵塞的情况下，使凝结水在流经滤网后到达喷嘴喷水唇口喷出时，具有足够的再次平均分配空间，不至于在滤网局部过度堵塞的情况下，造成喷头喷水雾化不均，影响除氧效果及喷嘴的使用寿命。内部的防水击装置，能有效的防止凝结水管道内产生的水锤效应，避免对喷嘴造成致命性的水击损坏。人性化的落地撑脚设计，在喷嘴安装、搬运及维护过程中，喷嘴能被平稳地放置，不至于发生意外。
     滤网和垃圾贮存器设置于喷嘴喷头中，长期使用后，由于滤网受热变形，且有杂物与喷头其它部件的内壁形成卡塞现象，不易拆卸清理，使滤网失去了初设计可拆卸的意义。由于滤网设置于喷头中，滤网出水侧与喷头喷水唇口的距离较小，在滤网局部过度堵塞的情况下，凝结水流经滤网后到达喷嘴喷水唇口喷出时没有足够的再次平均分配空间，如果滤网局部堵塞严重，就会造成喷嘴雾化效果降低，影响除氧效果。当局部流量过大，将导致碟片局部变形，降低了喷嘴的使用寿命。
     运行性能比较 电厂的实际运行证明，国产喷嘴与进口喷嘴的除氧效果无多大区别，均能满足溶氧量<5μg/L。
运行中的常规维护 
     维护时，只需拆下过滤器总成，清除滤网中的杂物即可，方便快捷。 进口喷嘴过滤器的拆卸清理，很不方便，清理时，经常要将喷嘴整体从除氧器上拆下，维护成本高，且整个喷嘴没法平放，影响安装和起吊安全。供货周期 30天。 100天.
     售后服务 国产喷嘴具有30年使用寿命，终身免费维护，在紧急情况下，可在24小时内到达现场处理。 进口喷嘴等待维修的时间较长，无法及时处理，且费用昂贵。
     用户利益 成熟的国产喷嘴技术，打破了除氧器行业进口喷嘴的垄断局面，给用户带来巨大的经济利益，旋膜式除氧器的平均价格下降约20%～30%。 
除氧器喷嘴的价格依然较贵。
国产大喷嘴的应用实例
     在2013年，为某型2×350MW机组设计制造的旋膜式除氧器，采用了国产大喷嘴，已顺利投运至今。根据调研后的数据，旋膜式除氧器的性能指标，完全符合要求。近期，某电厂2×660MW机组的国产大喷嘴旋膜式除氧器，即将投入运行。后期，又将承接多个项目，均采用新型国产大喷嘴。
     通过各方努力，采用国产大喷嘴的旋膜式除氧器，已引起了市场关注。届时，将在大型发电机组的旋膜式除氧器中，配置自主开发的智能大喷嘴，以适应电力事业的发展和市场的需求。