疏水擴容器的作用及原理

疏水擴容器的作用及原理

疏水擴容器的作用及原理

疏水擴容器的作用：降低進入疏水擴容器的疏水的壓力；工質回收熱量再利用。

擴容器共有三路汽水管路：中間，疏水進入管路；底部，降壓后的水的排出管路；上部，降壓后閃蒸出的蒸汽的排出管路。

高低壓疏水經過擴容器擴容、噴水減溫后，溫度和壓力均降低，擴容后蒸汽進入凝汽器上部汽空間，這樣既能減少對凝汽器的沖擊，也可降低凝汽器的熱負荷；疏水進入熱水井，對凝結水有加熱作用，可以降低過冷度。

連續排污擴容器

連續排污擴容器工作原理
來自鍋爐的連續排污水為鍋爐工作壓力下的飽和水，溫度高、焓值大，若突然降低其壓力，水的汽化點降低，使原來的飽和狀態被破壞，一部份水放出過熱熱量成為新壓力下的飽和水，一部分水吸收蒸發潛熱而成為蒸汽。這種蒸發稱為閃蒸蒸發。連續排污擴容器就是利用閃蒸蒸發的原理來獲得二次蒸汽的，其有一定參數的鍋爐排污水從管道突然被輸入體積比管道大若干倍的膨脹器后，壓力降低，體積增大，從而閃蒸蒸發出蒸汽。
同時，連續排污擴容器依靠離子分離，重力分離和分子摩擦力分離來將氣、水分開，從而獲得低含鹽量的二次蒸汽，排污水從切向管進入膨脹器，使流體旋轉，產生的蒸汽沿膨脹器上升，經過一段空間后再通過連續排污擴容器百葉窗汽水分離裝置最后分離，從而完成汽與水的整個分離過程。

連續排污擴容器結構型式

連續排污擴容器由主體、管系及附件等組成。連續排污擴容器的主體為一圓柱形殼體加內部裝置組成。內部裝置有隔板、百葉窗汽水分離器和用于控制調節閥的浮球等。為了便于檢修，或采用法蘭聯接式殼體，或在殼體上裝上人孔。連續排污擴容器的型式分為立式和掛式兩種：立式擴容器的支座在底部可安放在地面上，掛式擴容器的支座在腰間，可安放在平臺上，此外，外部裝有安全閥、壓力表、水位調節閥、液面計等附件。

定排擴容器

是將鍋爐定期排污水或壓力比定期排污擴容器更高的排除的廢熱水，經過減壓、擴容分離出二次蒸汽和廢熱水。二次蒸汽排入大氣或作為熱源利用，廢熱水一般經排污降溫池排入下水系統。鍋爐排污水具有和鍋爐相同的工作壓力及其壓力下的飽和水溫，在定期排污擴容器前設有節流閥降低壓力，以便在定期排污膨脹器內擴容降溫、分離出二次蒸汽。

關于連排擴容器運行的思考       

一、連排擴容器簡介：

連續排污擴容器也稱連續排污膨脹器，它與鍋爐汽包的連續排污口相連接,是用來將鍋爐的連續排污飽和熱水減壓擴容的——鍋爐排污水連續均勻地連入排污擴容器，在外殼中部的圓筒隔板中作切向運動，并在膨脹器內經擴容、降壓、熱量交換、絕熱膨脹后分離為二次蒸汽和廢熱水。

二次蒸汽經過上部百頁窗式的汽水分離器進行汽水分離后，再經連排頂部的出口由專門的汽平衡管道引出至除氧器，而留下的排污水則通過浮球液位閥自動排至定排擴容器。如此可回收部分鍋爐連續排污損失的熱量，提高鍋爐效率，實現熱能得到回收再利用。連續排污量隨鍋爐給水負荷的變化自動調節，保持相對穩定的排污率。

我公司的連排擴容器分一期和二期兩套，分別回收1#、2#、3#爐和4#爐的連續排污水的部分熱量。具體見下圖：

1、4#爐連排擴容器放水一次閥；

2、4#爐連排擴容器放水浮球閥；

3、4#爐連排擴容器放水二次閥；

4、4#爐連排擴容器事故放水閥；

5、4#爐連排擴容器手動隔離閥；

6、4#爐連排擴容器汽水平衡閥

1）、一期連排擴容器放水浮球閥；2）、一期連排擴容器出水閥；3）、一期連排擴容器出水旁路閥3；4）、一期連排擴容器出水旁路閥2；5）一期連排擴容器出水旁路閥1；6）、一期連排擴容器底部出水閥；7）、1#，2#，3#爐至連排擴容器進口二次閥；8）、1#，2#，3#爐至連排擴容器進口一次閥；9）、一期連排擴容器汽平衡閥。

二、事情經過：

爐水含硅量無強制標準，但為保證蒸汽品質中壓鍋爐一般均控制在2000ug/L以下。但在3月6日—8日的時間段內各爐爐水硅大幅上升達3000——5000ug/L，盡管加強排污，效果卻不明顯。具體見下表：

在此時間段內未見除鹽水、疏水水質異常，卻發現1#除氧器水樣含硅量超標（150ug/L）并出現少量磷酸根(1—2mg/L)。磷酸根只會出現在爐水中，也就是說一定有爐水進入到了除氧器。而爐水到達除氧器的路徑就是汽包的連續排污水經連排擴容器過汽平衡閥至汽平衡母管進入了除氧器。由于各除氧器的距離和運行壓力的關系僅有1#除氧器內的水被污染,這事在09年也發生過一次。于是通知鍋爐技術員發現連排擴容器正在滿水位運行，要求連排擴容器退出運行，經二個班的跟蹤檢測后發現各水質指標恢復正常。再投運連排擴容器其內部水位直線上升，表明調整水位的浮球閥有缺陷已不能正常運行了。拆除后發現浮球內部進水不能上浮使閥門處常閉位置，從而導致汽包的高濃度連續排污水無路可走只能進入了除氧器污染水質。

4#爐運行后，二期連排擴容器跟著投運，經數天觀察發現一直是無水位運行。連排擴容器無水位運行可明確二點：

1）調節水位的浮球閥或浮球或連桿轉動機構或閥門有缺陷，一直是常開狀態不能保持在正常水位運行。再看此浮球閥型號與一期的不同，安裝位置也不一樣（一期的在擴容器中下部），它安裝在擴容器底部。固定連桿一端的螺栓已脫落用鉄絲代替著，銹跡斑斑毫無動作過的跡象。又聽說該連排擴容器長期以來均是無水位運行，說明此閥由于缺陷一直是常開狀態。

2）連續排污水進入連排擴容器后經此閥直接排至定排擴容器無法形成一定量的水封、保證一定的運行壓力，閃蒸出的二次蒸汽大量被帶走至定排，損失了該回收的大部分熱量。即時通知鍋爐技術員要求檢查。——24日下午打開連排擴容器發現浮球脫落已成了兩瓣凹凸的鐵片……怪不得定排擴容器的排汽管中常是“白龍滾滾沖天際”呢。

三、二期連排擴容器回收熱量的估算

汽包壓力按P1=3.8MPa計，連續排污水量按2%計：G1=2%×130=2.6T/H,此壓力下的飽和水焓值查表得h1=1072.4KJ/Kg；

連排擴容器壓力按P2=0.14MPa計（比除氧器壓力略高），其閃蒸出的蒸汽量按G2計，閃蒸的蒸汽焓值查表得h2=2688.2KJ/Kg，汽化潛熱值查表得r=2235.8KJ/Kg；

連排擴容器排出飽和污水焓值查表得h3=452.4KJ/Kg，排出污水量按G3計；

按熱平衡有：G1×h1=G2×h2+G3×h3；質量平衡有：G1=G2+G3；

整理得：G2×h2= G1×h1－（G1－G2）×h3，G2×（h2－h3）= G1×（h1－h3）；

又因：h2－h3=r，

故：

G2=[G1×（h1－h3）]/r=[2600×（1072.4－452.4）]/2235.8=721Kg；

因此二期連排擴容器回收熱量值=G2×h2=721×2688.2=1938192.2KJ，又每Kg標煤熱值為29308KJ；則每小時節可省標煤66Kg，一天為1.6T。標煤按1200元/噸計，每天約損失1920元。現連排長時間的不能投運，多大的損失？

四、建議：

二臺連排擴容器由于浮球閥的缺陷造成一臺滿水位運行污染水質加大了排污，一臺無水位運行回收熱量少，均損失了大量的熱能。因此當連排擴容器投入運行時，建議運行人員必須關注以下幾點：

1、當鍋爐需要大量排污或浮球液位調節閥故障時，應開通旁路閥加大排污防止污染水質。

2、調整液位調節閥的開度，使連排的水位在水位計的中間位置以能程度的回收熱能且保證連排穩定運行。

3、頂部汽平衡閥的開度應調控，以保持連排內的一定工作壓力防止安全閥動作或蒸汽回流。

4、安全閥的工作壓力須按規定整定防止其動作。

針對浮球閥常出故障不能精確控制水位方面建議進行技改，或為電動球閥或為汽液兩相疏水閥….來控制水位使連排擴容器能正常運行。