除氧器爐疏水管路的振動分析及解決方案

王磊 郝二軍

摘?要：除氧器是汽輪發電機組抽汽回熱系統中的重要設備，鍋爐給水除氧是由除氧器來實現和完成的，維持除氧器在各工況下的穩定運行是十分重要的。針對某自備電廠除氧器在回收疏水時管道振動及溶解氧波動的現象進行深入的分析，并提出了合理的解決措施，通過對疏水管路布置方案進行優化，對于除氧器后期的安全運行和未來除氧器的系統設計，具有重要的參考和借鑒作用。

關鍵詞：除氧器;管路;布置;振動

前?言

某PVC循環產業鏈配套自備電廠直接空冷機組4×125MW機組配套青島磐石容器制造有限公司制造的YGXC-520-110旋膜式高壓除氧器。除氧器安裝調試完成后，除氧器進入正常運行工況時，當爐疏水至除氧器手動門開啟2～3圈后，爐疏水管道產生振動現象，尤其是爐疏水管路中的手動門與進除氧器前逆止閥?之間的管道振動劇烈同時除氧器溶解氧出現周期性波動。在現場，可見整個管路發生劇烈的晃動，在閥門連接處劇烈的振動導致法蘭漏水嚴重。發生此類振動，將對設備的運行的安全性造成隱患。

一、除氧器設備簡介

某自備電廠4×125MW機組配套除氧器采用高壓旋膜除氧器（改進型）由外殼、防排汽帶水裝置、新型起膜器、淋子篦子、規整填料、液汽網、水箱等組成。

凝結水、化學補水經起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出，形成水膜裙，并與一次加熱蒸汽加熱經液汽網，水篦子上升的二次加熱蒸汽接觸被加熱到高壓除氧器工作壓力下的飽和溫度（即低于飽和溫度2～3℃）。除過氧的給水匯集到除氧頭的下部容器即水箱。高壓旋膜式除氧器型號YGXC-520-110，工作溫度158℃ ，設計壓力0.9MPa（a），設計溫度380℃，額定出力520t/h，最大出力560t/h ，水箱有效容積110m³。

二、現場爐水至除氧器管路布置

配備兩臺除氧器母管制運行，設有4個出水口，每個出口的直徑按設備出力流量的50%進行設計。在每臺除氧器水箱上部，設置了1路爐疏水回收系統，管路尺寸為DN50。在爐疏水進除氧器水箱100cm處安裝一個手動閘閥和一個機械式逆止閥，如圖1所示。

在兩臺除氧器水箱的外部，設置1路鍋爐疏水泵出口母管制供兩臺除氧器爐疏水回收，在該系統進入除氧器水箱的前后管道上，設置了手動閘閥，用于隔離檢修時的試使用。閘閥在正常運行時處于常開狀態，檢修時可手動關閉。

三、爐疏水回收系統運行工況

機組正常運行時，爐疏水全部回收至除氧器水箱，在回收爐疏水時，除氧器水箱附近的管道及閥門振動嚴重（見圖2）并且在回收爐疏水時除氧器溶解氧出現周期性波動，波動范圍在17ug/L～35ug/L。管道嚴重振動使爐疏水手動門前后法蘭漏水嚴重，造成除氧平臺嚴重積水達2cm，影響除氧設備的安全運行并且也導致水資源的浪費。

四、管道振動及溶解氧波動的原因

依據此爐疏水管路設計及參考運行方面的經驗，產生管道振動的原因，可分為四類。

（1）因管道本身的膨脹設計及管道布置的位置，致使管道的剛度不足，稍有擾動就將產生振動。

（2）管道內流體的流動不穩定，發生的水-汽錘、低溫疏水與除氧器水箱內的飽和蒸汽在疏水進口處降溫降壓時極易產生流體狀態的不穩定，從而引起了管道的振動。

（3）在運行過程中，頻繁調整疏水泵的出口壓力，以及疏水管道水平段設計太長的原因引發的振動。

（4）在運行過程中，疏水泵運行時疏水直接進入除氧器水箱，此部分疏水未進行粗除氧和深度除氧致使除氧器溶解氧波動。

五、發生振動的原因及解決方案

通過分析振動現象，該處發生振動的原因，是由于汽-水錘的作用而產生的振動，該振動現象停止疏水回收后就消失、溶解氧也隨之不波動。由此而知，疏水管道振動及溶解氧波動原因為除氧器水箱進入大量低溫水，使蒸汽驟然凝結，管道內汽壓波動造成汽水沖擊。溶解氧波動原因為疏水未進行除氧直接進入除氧器水箱。根據以上原因提出了針對性的改進措施，制訂了以下改進方案。

方案：將鍋爐疏水進除氧器水箱改至進除氧頭，疏水管道水平管道由7米改為80cm，改造系統如圖3所示：

6?結束語

通過分析除氧器爐疏水管路振動及溶解氧波動的原因，確定管道振動是由于汽-水錘引發的振動，溶解氧波動原因為疏水未進行除氧。并根據實際情況提出了解決方案。實施改進方案時，爐疏水管道振動消失、除氧器溶解氧波動得到改善，消除了振動、溶解氧波動對設備的安全性造成隱患。

參考文獻：

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作者：王磊?1987年?本科?助理工程師?主要研究方向直接空冷機組運行與維護