某自备电厂真空除氧器的低位布置方案分析 

       结合某自备电厂真空除氧器布置方案，进行真空除氧器瞬态计算，分析除氧层低位布置可行性。[关键词]真空除氧器；低位布置；给水泵；必需汽蚀余量；瞬态计算
      电厂真空除氧器的功能主要是降低给水中氧含量，减少管道和锅炉换热管的氧化腐蚀以及作为储水装置来满足整个系统的给水流量要求。传统电厂真空除氧器布置标高较高，以便确保在各种机组运行工况下，给水泵前置泵的进口处都不会发生汽蚀现象。真空除氧器布置标高直接影响除氧层标高，如果布置较高，将对主厂房建筑总体积等经济性指标造成不利影响，因此如果在保证给水泵前置泵不发生汽蚀的前提下，合理地降低真空除氧器布置标高，将直接降低主厂房的建筑造价，对于节省投资意义重大。
      分析限制真空除氧器布置标高的制约因素，并结合某125MW亚临界自备电厂真空除氧器布置方案的实际案例，分析取消除氧层，将真空除氧器低位布置于12.6m标高运转层的可行性。
瞬态计算输入数据见下表表4.1
1 暂态计算时间 300 s 11 6号低加出口凝结水焓值 531.7 Kj/Kg
2 下降管规格 OD325X8 mm 12 7号低加出口凝结水焓值 401.4 Kj/Kg
3 下降管长度 32.68 m 13 8号低加出口凝结水焓值 250.4 Kj/Kg
4 下降管滤网阻力 15 kpa 14 真空除氧器总容积 165 m3
5 下降管总局部阻力系数
（滤网除外） 4.881  15 5号低加管道及本体凝结水重量及本体金属当量水重之和 4211 kg
6 下降管等值粗糙度 0.0457 mm 16 6号低加管道及本体凝结水重量及本体金属当量水重之和 4035.9 kg
7 甩负荷时给水流量 147.89 kg/s 17 7号低加管道及本体凝结水重量及本体金属当量水重之和 5452.5 kg
8 甩负荷时凝结水流量 83.65 kg/s 18 8号低加管道及本体凝结水重量及本体金属当量水重之和 3644 kg
9 真空除氧器内饱和焓值 779.3 Kj/Kg 19 给水泵（前置泵）必需汽蚀余量 3.4 m
10 5号低加出口凝结水焓值 633.8 Kj/Kg    
2、瞬态过程对给水泵汽蚀余量的影响
      在电厂机组的正常运行工况下，真空除氧器内水温相对稳定，真空除氧器出口至给水泵前置泵入口处的下降管内水温也基本保持恒定一致。此时真空除氧器至给水泵前置泵的给水系统内不存在温差，真空除氧器内和给水泵前置泵入口的饱和水压力也基本一致，此时只要保证真空除氧器的下降管内的水柱静压头满足给水泵前置泵的汽蚀余量要求即可避免给水泵前置泵发生汽蚀现象。
在电厂机组甩负荷的瞬态工况下，真空除氧器以及低压加热器的加热蒸汽被瞬间切断，但凝结水仍然涌入真空除氧器，此时真空除氧器的压力和温度均发生降低，压力降低可瞬间传导至给水泵进口处流体，但给水泵前置泵进口出流体温度下降相对于压力下降有较大延迟，此时给水泵前置泵处给水饱和压力要大于真空除氧器内给水饱和压力，此时下降管内水柱一部分静压头被两者的饱和水压力差抵消，进而导致此时给水泵入口更易汽化。
因此，真空除氧器采用运转层同层低位布置，则需要保证甩负荷瞬态过程中给水泵前置泵入口不发生汽化
3、真空除氧器合理的低压给水管道设计
      合理的低压给水管道设计可以有效的降低给水泵前置泵入口汽蚀风险。真空除氧器下降管并非完成垂直下降而是在局部倾斜，在倾斜管道内有较大的汽蚀风险，因此水平下降管宜才用较大的坡度布置，按照<火力发电厂汽水管道设计规范>规定，低压给水管道水平管道坡度不应小于0.15；管道内径大小决定了给水再下降管中的停留时间。甩负荷开始时真空除氧器和下降管中的水的参数一致。当真空除氧器压力开始下降时，下降管中的给水温度仍然为甩负荷前的运行温度。给水在管道内停留时间越长，则汽化风险越大。因此减小下降管内径，可以降低给水驻留时间；但如果内径过小又会增加管道沿程阻力，过大延迟阻力又会抵消下降管水柱静压头，因此需综合考虑并通过计算选取佳下降管规格。
4、真空除氧器的瞬态计算。
      真空除氧器暂态计算是通过软件模拟甩负荷后一定时间内给水泵入口处有效汽蚀余量，通过与给水泵必需汽蚀余量对比，判断是否会发生汽蚀状况。
某自备电厂真空除氧器布置于运转层12.6m标高，其真空除氧器瞬态计算如下，
瞬态计算结果见下表4.2
1 开始甩负荷时给水泵汽蚀余量 8.32 m
2 甩负荷过程中给水泵小汽蚀余量 4.64 m
3 甩负荷过程中给水泵汽蚀余量小时刻 222.2 s
4 给水泵汽蚀余量小时真空除氧器温度 170.8 ℃
5 给水泵汽蚀余量小时真空除氧器压力 0.808 MPa
6 汽蚀余量小时泵入口流体温度 172.4 ℃
7 汽蚀余量小时泵入口流体压力 0.909 MPa
      通过计算结果可知甩负荷后222.2s时刻，前置泵汽蚀余量小为4.64，不会发生汽蚀现象。通过分析可知，取消除氧层，真空除氧器低位布置于运转层可行。