給水除氧系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)

中國(guó)神馬集團(tuán)公司動(dòng)力廠熱電裝置是生產(chǎn)尼龍66鹽的配套裝置，為全公司各生產(chǎn)裝置的系統(tǒng)提供合格的高、中、低壓蒸汽以及部分生產(chǎn)裝置余熱爐的鍋爐水，其給水除氧系統(tǒng)的作用是除去給水中所含的氧，保證給水品質(zhì)，避免熱力設(shè)備受到氧腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命，給水除氧系統(tǒng)工藝流程如圖1。

除氧設(shè)備選用大氣壓力式除氧器，其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。其工作原理為：除氧水首先進(jìn)入中心進(jìn)水管，繼而流入環(huán)形配水管，在環(huán)形配水管上裝有若干可調(diào)式不銹鋼彈簧噴嘴，水由噴嘴噴成霧狀。加熱蒸汽從除氧塔下部向上流動(dòng)，由于汽水間傳熱面積增大，水被很快地加熱到除氧塔內(nèi)壓力下的飽和溫度，于是水中溶解的氣體大部分以小氣泡的形式逸出。在噴霧層的下邊還裝設(shè)一些固定填料(如Ω形不銹鋼片)，使水在填料層上形成水膜，水的表面張力減小，于是殘留在水里10%～20%的氣體就較容易地?cái)U(kuò)散到水的表面。分離出來(lái)的氣體與少量蒸汽(約是加熱蒸汽的3%～5%)由塔頂排氣管排出。

1 存在的問(wèn)題

給水除氧系統(tǒng)運(yùn)行近4年來(lái)，發(fā)現(xiàn)在工藝、設(shè)備等方面存在一些缺陷，造成溶解氧嚴(yán)重超標(biāo)，最大達(dá)352μg/L，最小為6μg/L，合格率僅為12%，通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 軟水加熱器故障

我們知道，氣體從水中分離出來(lái)的一個(gè)必要條件就是必須將水加熱到除氧器內(nèi)蒸汽壓力的飽和溫度，當(dāng)除氧器進(jìn)水溫度過(guò)低時(shí)，除氧水水溫達(dá)不到除氧器內(nèi)壓力的飽和溫度，給水中的溶解氧就會(huì)增加。我公司除氧器進(jìn)水濕度要求不低于40℃，而按原設(shè)計(jì)的工藝流程，當(dāng)軟水加熱器故障時(shí)，給水通過(guò)旁路未經(jīng)加熱進(jìn)入除氧器，溫度較低，不能保證進(jìn)水溫度。

1.2 除氧塔內(nèi)部件易損壞

通過(guò)對(duì)除氧器歷年來(lái)檢修情況統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：除氧塔內(nèi)噴嘴容易損壞，填料變形，篩盤因螺絲易松動(dòng)、脫落而傾斜，這些缺陷致使水和汽在除氧器內(nèi)分布不勻，流動(dòng)受阻，汽水接觸面及接觸時(shí)間減少，導(dǎo)致除氧效果惡化。

1.3 取樣條件不能滿足要求

取樣器原設(shè)計(jì)置于鍋爐現(xiàn)場(chǎng)，因設(shè)計(jì)、安裝等原因，現(xiàn)場(chǎng)飛灰較多，影響化驗(yàn)結(jié)果。并且給水取樣時(shí)一般應(yīng)將樣品的流量調(diào)至20～30 kg/h，樣品的溫度一般用改變冷卻水流量的方法調(diào)整。而幾年來(lái)的運(yùn)行情況是：取樣器內(nèi)易結(jié)垢，影響傳熱效果，必須關(guān)小取樣閥，才能滿足樣品溫度要求，這樣，取樣管內(nèi)水流速度就會(huì)減小，且處于未充滿狀態(tài)，不符合化驗(yàn)要求，導(dǎo)致樣品不具有代表性，化驗(yàn)時(shí)取樣瓶?jī)?nèi)顏色不勻的現(xiàn)象。

1.4 壓力調(diào)節(jié)器滯后

壓力調(diào)節(jié)器滯后現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，水位調(diào)節(jié)器不能投用，出現(xiàn)異常時(shí)如不及時(shí)進(jìn)行有效調(diào)整，則除氧器壓力和溫度易發(fā)生波動(dòng)，從而導(dǎo)致除氧效果差。

2 改進(jìn)措施

2.1 脫鹽水復(fù)熱改造

為了提高除氧器的進(jìn)水溫度對(duì)脫鹽水的工藝，流程進(jìn)行了改進(jìn)，具體措施為：①將去軟水加熱器加熱后的脫鹽水再次引至化學(xué)水裝置內(nèi)，與工藝?yán)淠簱Q熱;②增設(shè)乏汽吸收器，吸收化學(xué)水裝置冷凝液水箱近4t的乏汽;③改變?cè)馑屠淠旱墓に嚶肪€，將其直接送往除氧器。

通過(guò)一系列改造，不僅實(shí)現(xiàn)了化學(xué)水裝置的乏汽回收，而且滿足了即使在軟水加熱器故障下除氧器的進(jìn)水溫度，使除氧器的進(jìn)水溫度維持在85℃左右。改造后的流程如圖3。

2.2 完善除氧設(shè)備

更換并加固了損壞的除氧器噴嘴，清理并更換了已變形的填料，并將篩盤進(jìn)行了點(diǎn)焊加固，使除氧器性能得到了完善。

2.3 改造取樣器

為了保證樣品真實(shí)性，將取樣器引入中化分析室，并適當(dāng)增大取樣器的換熱面積，經(jīng)過(guò)調(diào)整試驗(yàn)，在要求的水溫下，能夠達(dá)到樣品流量要求，保證了取樣化驗(yàn)所需的條件。并且規(guī)定及時(shí)檢查、更換取樣器內(nèi)冷卻盤管，防止盤管結(jié)垢影響冷卻效果。

2.4 優(yōu)化操作，穩(wěn)定除氧器壓力和水位

經(jīng)過(guò)跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)除氧器的運(yùn)行操作做出規(guī)定：①均衡進(jìn)水，調(diào)整時(shí)要做到“少量多次”，避免有大的波動(dòng);②除氧器水位控制在1300～1700mm，以利于除氧水在水箱內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散除氧;③各除氧器之間不得有壓游現(xiàn)象，若出現(xiàn)壓游現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)配合儀表人員檢查分析，找出壓力調(diào)節(jié)器跟蹤調(diào)節(jié)滯后的原因，并盡快解決，從而保證了除氧器能夠在最佳工況下穩(wěn)定運(yùn)行。

3 改進(jìn)效果

通過(guò)對(duì)給水除氧系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化操作，塔內(nèi)部件使用周期延長(zhǎng)，除氧器運(yùn)行工況良好，除氧效果明顯提高。改進(jìn)后近一年來(lái)，給水溶解氧已降低至15μg/L以下，—般穩(wěn)定在5μg/L左右，合格率達(dá)100%，消除廠鍋爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的隱患，為整個(gè)公司的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保障。