低位有头除氧器和无头除氧器的对比

低位有头除氧器和低位无头除氧器的对比

1. 基本结构和参数的比较
   1. 无头除氧器
      1. 除氧形式：喷雾型。
      2. 除氧原理：凝结水通过喷嘴充分雾化，进行初步除氧，蒸汽从液面下的蒸汽分配管喷出，完成***终除氧。
      3. 结构及材料：单容器结构，无头除氧器除氧喷嘴内置于水箱内；喷嘴及鼓泡管采用不锈钢材料，壳体采用碳钢。
      4. 净质量：300MW机组单台约80t；600MW机组单台约120t。
      5. 喷嘴及其容量：盘式恒速喷雾喷嘴；300MW机组配1个1200t/h喷嘴；600MW机组配2个1200t/h喷嘴。
      6. 无头除氧器***大容量高达6000t/h（1300MW机组）。
      7. 寿命由于没有除氧头，从而避免了水箱上部大的集中载荷，筒体应力大大减小，降低了产生应力裂纹的可能性。?
   2. 有头除氧器
      1. 除氧形式：喷雾淋水盘或其他型式。
      2. 除氧原理：通过喷嘴雾化，去除大部分氧气；深度除氧阶段，凝结水一层层交错向下流动，蒸汽从下部进入淋水箱。
      3. 结构及材料：双容器结构(除氧头 水箱)，除氧头采用不锈钢复合板，水箱采用碳钢。
      4. 净质量：水箱和除氧头总质量300MW机组约90t/台；600MW机组约140t/台。
      5. 喷嘴及其容量：弹簧喷嘴，配多个小流量喷嘴，单喷嘴***大流量25t/h。
      6. ***大容量：2400t/h（600MW机组）。
      7. 寿命：由于有除氧头，水箱上部有比较大的集中载荷，筒体应力大大增加，在运行中将大量产生应力裂纹，从而降低除氧器设备使用寿命。
2. 机组安装布置比较
   1. 检修维护平台：无头除氧器只需沿水箱布置1个平台，有头除氧器至少需要2个平台。
   2. 管路系统：无头除氧器管路系统少，安装简单容易；有头除氧器在除氧头和水箱之间，需要接平衡管，管路较长，安装相对较复杂。
   3. 保温材料：无头除氧器需用较少，有头除氧器相对较多。
   4. 排汽凝汽器：无头除氧器由于除氧时被带走的蒸汽量很少，不需要排汽凝汽器；有头除氧器由于除氧时被带走的蒸汽量很多，需要安装排汽凝汽器进行再回收利用或防止冬天结冰。
   5. 高度尺寸：无头除氧器300MW机组为4～5m，600MW机组为5～6m（总高度降低了3～4m）；有头除氧器300MW机组为7～8m，600MW?机组为8～9m。
   6. 抗震效果：无头除氧器为单容器结构，因此具有***的抗震能力；而有头除氧器的除氧头焊接在水箱的上部，总体高度较高，并且在除氧头和水箱之间存在应力，因此抗震效果相对较差。
   7. 基础荷载：无头除氧器由于质量较轻，对基础的荷载较小，300MW机组2支座，600MW机组支3座；有头除氧器为相对较重，基础荷载较大。
   8. 有效容积百分比：无头除氧器有效容积占总容积的70～72，由于将除氧头和水箱合二为一，因此总体积大于有头除氧器的水箱，但远远小于有头除氧器的除氧头和水箱的总体积之和。有头除氧器有效容积占总容积的75～80。

除氧器尺寸对比见表1。

1. 设备运行及性能比较?
   1. 无头除氧器
      1. 运行压力0.02～2MPa，适合于真空、大气、过压运行，定滑、运行。
      2. 可选择过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽（90）、蒸汽/水混合物、热水单一除氧介质，也可混合使用，取决于用户。
      3. 被除氧水种类有凝结水/给水、补充水/化学除盐水，无头除氧器能够将较低温度的给水加热到除氧器饱和温度。
      4. 负荷变化范围在10～110，无头除氧器均保证出水含氧量小于5×10-6（即***低负荷可达10）。
      5. 水箱加热由标准的蒸汽分配管完成，即在除氧过程中保持水箱加热，不需额外的水箱加热装置。
      6. 无头除氧器正常运行时的噪音不超过63.5dB（A）。
      7. 当除氧器入口蒸汽在15～80m/s时，运行的除氧器几乎没有振动或振动很小（低振动是内置式无头除氧器的显著优点）。
      8. 出水含氧量性能保证值不高于5×10?-6，正常运行时2×10-6左右（国电石嘴山电厂2×300MW机组，正常运行时不高于2×10-6?；内蒙准格尔电厂2×300MW机组，正常运行时只有1.5×10-6）。
      9. 在蒸汽区域没有压力差。
      10. 随着压力升高，水仍能保持饱和状态。
      11. 无头除氧器不需要启动再循环泵。

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1. 有头除氧器
   1. 运行压力0.049～0.83MPa或0.147～1.202MPa。
   2. 主要使用汽机低压抽汽。
   3. 被除氧水种类有凝结水/给水、补充水/化学除盐水，在将低温给水加热到除氧器饱和温度时会遇到一些困难。
   4. 负荷变化范围在35～105，出水含氧量小于等于7×10-6。
   5. 需额外的水箱加热装置。
   6. 符合国内噪音工业标准85dB（A）。
   7. 有些设计振动较大。
   8. 出水含氧量5×10-6～7×10-6。
   9. 随着压力升高，水可能出现过冷状态。
   10. 需要启动再循环泵。

1. 机组可靠性比较
   1. 喷嘴的可靠性：无头除氧器喷嘴是北京金瑞恒信公司的专利设计，无转动部件，免维护，具有自身过滤功能以防堵塞，高度可靠；有头除氧器除氧头内部存在转动部件，机组故障率提高。
   2. 应力集中：无头除氧器由于采用单容器结构取消了除氧头，避免了水箱与除氧头处的应力裂纹；有头除氧器在除氧头和水箱之间采用焊接连接，因此不可避免地存在着应力裂纹。
   3. 热疲劳寿命：无头除氧器的加热蒸汽从水下送入，使除氧器整体工作温度水平降低，金属热疲劳寿命大大提高；有头除氧器的加热蒸汽直接与筒体接触，除氧器整体工作温度高，金属热疲劳寿命较短。
   4. 低负荷/过负荷运行：无头除氧器保证机组在10～110的运行工况下可靠运行；在低于30负荷的恶劣工况下，有头除氧器难以保证出口水含氧量。
   5. 使用寿命：无头除氧器大于30年，有头除氧器不超过20年。?
2. 节省***和运行成本的比较
   1. 无头除氧器：对300MW或600MW机组，整机价格低于有头除氧器市场平均价格的5～10；除氧间土建高度降低了3～4m，土建费用可相应节省几十万至上百万元；300MW机组排汽损失平均为80kg/h，按蒸汽损失0.08元/kg计算，造成的费用55296元。
   2. 有头除氧器：由于除氧头的存在，除氧间所需建筑高度较高，土建费用较多；300MW机组排汽损失为300～400kg/h，按蒸汽损失0.08元/kg计算，造成的损失费用276480元。相比有头除氧器，采用无头式除氧器，对于300MW机组，每年每台机组节省费用221184元，30年每台机组可节省近700万元。

4.结论

从以上的分析和对比看，内置式无头除氧器采用***的设计方案和制造工艺，同常规除氧器相比具有很多优点。除氧效果好，可靠性高，能保证各工况下除氧水含氧量≤5μg/L，正常运行时通常在1μg/L左右。适应负荷变化能力强，采用定、滑压运行方式，负荷在额定负荷的10～110％之间变化时均能保证上述除氧效果。内置式无头除氧器启动时不存在常规除氧器启动时振动现象。加热蒸汽从上面下送入，使除氧器整体工作温度降低，金属热疲劳寿命大大提高。此外其系统设计简单，结构紧凑，检修维护方便。工作过程中，排气损失***，大大节约了运行费用。?

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