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大气式内置旋膜式除氧器改造应用对比分析?
发布时间:2024/3/27 点击次数:140

大气式内置旋膜式除氧器改造应用对比分析? 

       大气式内置旋膜式除氧器改造应用对比分析?介绍了中海油石化动力部新增内置式除氧器的工作原理和特点,将动力部过去使用的旋膜除氧器和新增内置式除氧器的性能、维护及运行现状进行对照,验证了改造后新增内置式除氧器在动力部运行工况下使用的优越性。
一、绪论
1.
大气式内置旋膜式除氧器除氧方式
       根据亨利定律,任何气体在水中的溶解度与该气体在水面上的分压和温度有关,在一定的压力下,水中氧气的溶解度随温度上升而降低。只要水温达到相应压力下的饱和温度时,氧气的分压力就会变为零,氧在水中的溶解度变为零。从氧在水中溶解的特性看,水中除氧的的途径有:使水加热,降低其溶解度;使水面上空间的氧气分子都排除,或转变为其他气体,氧气的分压力为零,氧气不断析出;使水中的溶解氧在进入锅炉之前就在药物作用下转化稳定化合物而消耗干净。主要方法有热力除氧、解析除氧、化学除氧和除氧树脂除氧。
2.大气式内置
旋膜式除氧器的作用
       锅炉用水经过除盐和软化处理之后,除去了水中的钙、镁等离子,但水中依然溶解有多种气体,其中对锅炉设备危害大的就是氧气。未经除氧处理的水进入锅炉,会对锅炉汽水管道造成氧腐蚀,尤其在高温作用下会加快的氧腐蚀速度。并且省煤器的氧腐蚀会使水中的含铁量增加,加快水冷壁管结氧化铁垢的生成,造成传热恶化加快水冷壁的损坏,降低锅炉的可靠性,因此通过除氧器来除去锅炉用水中的氧气是保障锅炉设备和人员安全的必要手段。
3.内置式除氧器的工作原理
      
内置式除氧器主要由壳体、不锈钢喷嘴、加热蒸汽鼓泡管、支座等部件构成。进水通过恒速喷嘴,在压差的作用下,将进水以圆锥形的膜状喷出,进入喷雾除氧段。在该段空间中,进水与蒸汽充分接触进行喷雾除氧,绝大部分的非凝结气体在此段被除去,并通过排气管排入大气。
       深度除氧段的作用是喷雾除氧后的进水喷洒在除氧器储水段的水面上,在除氧器储水段下部,布置了蒸汽鼓泡管排将进水进行加热,不断的进行再沸腾,从而完成一个非常完善的深度除氧过程,使锅炉给水含氧量达到指标。
二、对照研究
1.新旧大气式内置
旋膜式除氧器设备概述
       原除氧器使用的的GC-220/GS-55型号旋膜式除氧器。除氧器水箱总容积:66m3;除氧器水箱有效容积:55m3;除氧器额定出力:220t/h。新增除氧器使用GC-450/GS-100型号无塔高压内置式除氧器,除氧器总容积:165m3;除氧水箱有效容积100m3;除氧器额定出力:450t/h。
       动力站内设置统一的除氧水制备系统,将动力站区界外送来除盐水经由除氧器除氧后,加压分别供至燃油燃气锅炉和余热锅炉用水。除氧器补水来自管廊上的除盐水管道。除盐水流程为化学水处理出口的常温除盐水进入化工装置换热至大约90℃后进入动力站界区。在动力站界区内先经过余热锅炉补水加热器进一步升温至125℃左右。除氧器设备露天布置在除氧给水单元15米层。
2.新增内置式除氧器与原旋膜式除氧器对比
(1)基本结构比较
       新增
内置式除氧器为单容器结构,没有除氧头,有效避免了除氧器水箱上部的集中载荷,减小了除氧器筒体应力,应力裂纹的可能性大大降低,有效延长了除氧器设备的使用寿命。原旋膜除氧器由除氧头和水箱两个部分组成,在除氧器除氧头和水箱连接处由于开孔的作用,很容易造成应力集中,从而在运行中产生应力裂纹,降低了除氧器的使用寿命;现内置式除氧器由于除氧头的取消,抗震性得到了提高,避免了水箱支撑除氧器处的应力裂纹。
       内置式除氧器除去了内部的结构复杂的淋水盘,简化了除氧器结构,在除氧器储水段的下部布置了蒸汽鼓泡管进行加热,使得整体的工作温度下降,除氧器的金属抗疲劳寿命增加,提高了使用寿命和工作的可靠性。新增内置式除氧器使用STORK公司设计的喷嘴,具有自身过滤和防堵塞功能,内部没有转动部件,免于维护,运行可靠度高。
       原
旋膜式除氧器由于除氧头的存在,需要至少两个平台才能满足检修需要,而内置式除氧器只需要设置一个平台,不仅节省了平台建设费用,而且易于平时操作和检修。
(2)大气式内置旋膜式除氧器运行参数比较
       新增
内置式除氧器的额定出力为450t/h,可以靠单台除氧器来满足动力部锅炉运行需要,而原旋膜式除氧器的额定出力只有220t/h,需要两台旋膜式除氧器并列运行,特殊情况下,如果锅炉需要大幅增减负荷时,两台除氧器在并列调节时容易出现运行负荷短时间偏差较大的情况,从而导致除氧头喷水甚至振幅剧烈的情况,严重时会导致除氧器短时内除氧效果降低,影响锅炉设备的稳定安全运行。新增除氧器出力为20%-100%除氧器大出力范围之间时,除氧器出口含氧量可以保证≤7μg/l。而原旋膜式除氧器的单台低稳定运行出力为70t/h,使用单台新增内置式除氧器扩展了稳定运行出力范围。新增除氧器的正常运行时气体排放量为0.120t/h。相对与原两台旋膜式除氧器排放蒸汽损失量为0.3%的抽气量,运行中大大减少随不凝结气体排放的蒸汽量,减少热损失。在除氧器冲洗及调试过程中,新增内置式除氧器在各种负荷工况时能安全可靠地运行。在负荷突变与突然失汽等所有负荷工况中,除氧器都能安全平稳可靠的运行,并无水击、过大的噪音、振动与变形等现象发生。
       通过内置式除氧器改造后,同等条件下低压蒸汽耗量减少0.0125t/t;按照日常260吨/小时负荷计算,年产生节能效益:(26.8-23.5)*365*24*140元=404.7万元。除氧器改造后,扩展了除氧器稳定运行的范围,提升了运行的稳定性;
旋膜式除氧器抗震性得到了提高,降低了运行中噪音,避免了噪音污染及对运行操作人员的职业伤害;排汽损失大幅减小,内部结构简化,节约了运行维护费用;由于取消了除氧头,减小了应力裂纹产生的可能性,使用寿命延长,可靠性提升。