一、設備現狀：

    嘉善協聯熱電有限公司現裝配有無錫電站鍋爐輔機廠及宜興市東方環保設備廠設計生產的大氣混合型噴霧填料式除氧器三臺，設備于1996年投入運行。有關參數如下：

     出力：40T/H                 

     工作壓力：0.02MPa           工作溫度:104℃

    目前，無頭內置除氧器出水含氧量因超負荷而達不到國家頒部標準要求，但設備運行不穩定，除氧頭排汽口未裝設排汽收能裝置，設備能耗較大，有一定程度的余熱損失。

二、簡述

除氧器是用來排除溶解在水中的空氣和氧氣的設備，同時它又是一個混合式換熱器，兼有加熱和存儲鍋爐給水的作用。用來加熱的蒸汽與給水在除氧器內通過充分的接觸直接換熱，將給水加熱到工作壓力下的飽和溫度，使除氧器內的不凝結氣體從給水中逸出，被逸出的氣體夾帶少量蒸汽由排汽口排出。

目前我國廣泛使用的除氧器系列中，噴霧填料式除氧器是其中的一種。給水通過霧化噴嘴，在下行過程中形成霧化水滴，而多層霧化水滴互相重疊與逆流向上的加熱蒸汽接觸預熱，由于接觸面積大且均勻，使水與蒸汽能得到充分混合加熱，部分不凝結氣體被逸出。其除氧器效果和傳熱效果等在一定程度上優于淋水盤式和噴霧填料式除氧器。通過多次試驗分析及改造實踐，我們對噴霧填料式和旋膜式熱力除氧器除氧頭的內件進行多次改造，得出除氧器改造的具體實施辦法。電廠的多臺除氧器按此方案進行改造后，除氧效果良好。我公司新型膜式除氧器（旋膜改進型）是近十幾年來研究并推廣的一種全新結構的除氧器。是為滿足供熱機組和調峰機組的需要，解決入水口水溶氧高入口水溫低和運行工況變化頻繁。我公司專門研究改進的新型膜式除氧器，主要設計是將霧式改為射流，旋膜及泡沸縮合為一體的旋膜改進型除氧器。

三、噴霧填料式除氧器運行中存在的問題

   （1）額定工況下，一般能滿足使用要求，但在變工況時（特別是在低工況時），很難達到原定的除氧效果。

   （2）運行中無頭內置除氧器內壓力已達到額定工作壓力，但出水溫度卻低于壓力下的飽和溫度，水中的氧等不凝結氣體不易析出。

   （3）為了解決第2條存在的問題，運行中往往需增加蒸汽量，除氧器壓力會隨之升高，為了維持除氧器的壓力，上部排汽口必須加大蒸汽排放量，這樣又浪費了汽源，不利于節能降耗。

   （4）填料層運行時間長以后，在水汽的沖擊下會變形脫落壓縮，失去操作彈性，減少了汽水換熱比表面積，同時增加了汽水阻力，使除氧器內部壓力上不去，深度影響除氧效果。

   （5）水汽熱交換流程短，耗汽量大，不經濟，運行不穩定，含氧量超標。

    （6）因霧化噴嘴易堵塞脫落，經常須要檢修，增加了設備運行維護成本。

四、旋膜改進型除氧器的內部結構及性能簡介

   1、結構特點：新型無頭內置除氧器膜管的傳熱、傳質方式與已有的液注式、霧化式和泡沸式不同，主要是將射流通過旋轉膜和懸掛式泡沸三種傳熱方式縮化為一體的傳熱、傳質方式。它具有很高的熱效率，它不僅具有很大的吸熱功能，而且具有很大的解析能力；將自然降膜改造為強力強膜，增加液膜的更新度，并造成液膜沿管壁強力旋轉卷吸大量蒸汽，增強換熱，傳質功能，將相向泡沸改為懸掛式泡沸，提高層中蒸汽流速高時泛點（飛濺）并能保持汽（氣）體通道；將獨立的三種傳熱、傳質裝置縮化為一體，在一個單元的部件內完成。由于它具有很高的效率和某些特殊的功能，突破了已有除氧器的技術性能。

   新型無頭內置除氧器是淋水盤式、噴霧填料式、旋膜式的更新換代產品，它結合各種除氧器的優點并進行深層優化設計而成，首先改排汽擋板為高效汽水分離器，使排汽帶水及熱損失大大減少，排氣量控制在1‰以下，（噴霧為5‰，旋膜式3‰）。高效起膜器是在原旋膜除氧器基礎上將單純的旋膜管改為給水預熱器，上層為水室，下層為汽室。水室的水經由切向膜孔射入管壁，水流在沿管壁高速下旋過程中與汽室管壁上旋的汽流逆流交匯換熱，此換熱段為新型水膜式除氧器的第一級，即預熱段。熱交換的80%在此段進行，除氧水經管壁預熱后下旋至膜管，出口的特殊設計使用除氧水繼續膜裙化噴出，與二次加熱蒸汽混合，此段為第二級加熱段，出力除氧水飽和段。在此段，水已接近或達到飽和狀態，溶解于水中的氧氣及其它氣體從處于沸騰狀態的水中溢出，經此段含氧量通常已接近15微克/升左右。起膜器下部另設計有淋水篦層，給水經此層進行再次分配，并進一步除氧。高效規整絲網填料不僅具有極高的傳熱效率，還具有使用壽命長，耐高溫不變形等優點，給水在此段進行深度除氧，落入水箱時，含氧量已達到7微克/升。新型除氧器底部的再沸騰（輔助加熱）裝置不僅可作機組啟動時水箱預熱裝置，同時因合理設計，可達到加熱均勻，無振動.正常運行時可連續開啟，起到輔助除氧效果。

旋膜改進型除氧器的五級除氧原理，嚴格保證了設備正常運行時的高除氧效率，溶氧量達5微克/升以下，遠低于國家標準7微克/升（指高壓除氧器）；同時除氧空間的富裕量使除氧器能夠大幅度的超負荷運行（通常設計在額定出力的50%，也可按要求另行設計），或低溫（低壓）進水運行（即全補水狀態運行）。

新型除氧器在市場上運行已近十年，改造廠家達百余臺，運行的設備有500余臺套，被公認為淋水盤式、噴霧填料式、旋膜式除氧器的更新換代產品。

2、性能特點：運行穩定，除氧效率高，對負荷變化適應性能好，不需檢修，在較短時間內（一般在半小時左右）給水溶氧量即可達到我國鍋爐水汽質量標準（高壓7微克/升，低壓15微克/升以內）。另對水質、水溫要求不苛刻，超出力50%左右運行溶氧也不會超標等優越性能。

3、在除氧器平臺裝設排汽回收裝置一臺，對排汽余熱進行有效回收，經濟效益明顯。

五、技術分析及比較

兩種除氧器能力比較

從以上分析得出噴霧填料式除氧器綜合效率遠比不上旋膜改進型除氧器，很有改造的必要，改造方法也很簡單。

1.拆除原除氧頭。按要求安裝上由我公司設計生產的新型除氧頭。

2．按我公司技術人員意見，在適當位置安裝上除氧器排汽收能器，將有關管道連接好。

3.改造工期5天（單臺）。

附件：旋膜改進型除氧器內部結構圖、排汽收能器外形圖及安裝系統圖。（見后頁）

六、經濟性計算：

   以嘉善協聯熱電有限公司三臺除氧器排汽口均為DN80作經濟性計算如下：

除氧器排汽焓:H″11=2682.2KJ/Kg 除氧器排汽比容:1.4662m3/Kg

收能器出水為80℃時焓:H″2=334.92KJ/Kg  

水的比熱容:4.186KJ/Kg.℃  冷卻水溫度：20℃

1.除氧器排汽量計算（單臺）:

0.042×3.14×58.94×3600÷1.4662=727Kg/h

式中：58.94為排汽口蒸汽最高流速，屬計算數據。

2.排汽收能器耗冷卻水量計算(按三臺除氧器裝配一臺收能器):

[2181Kg/h×(2682.2-334.92)KJ/Kg]÷[4.186KJ/Kg×(80-20)℃]=20147Kg/h

3.除氧器排汽收能器投入運行后的年節煤量(按鍋爐效率90%,回收效率99%計算)：

（2181Kg/h×2682.2KJ/Kg）÷29302KJ/Kg×6500h×0.99×1.1=1412噸

按標煤價450元/噸計算，可節煤款63.5萬元。

4.收能器投入后，年回收排汽凝水量及價值（按6元/噸計算）；

2181Kg/h×6500h×0.006元/Kg=8.5萬元

5.收能器總經濟性: 63.5萬元＋8.5萬元=72萬元

七、結論

綜上所述，嘉善協聯熱電有限公司噴霧填料式除氧器改造成旋膜改進型除氧器可增加出力50%，水箱總體不變化，這樣既能節省改造費用，又能達到增加出力的目的，溶解氧可控制在國標范圍15 微克/升以內。另外因新型除氧器設計有排汽收能裝置，除氧器改造的投資將于四個月內全部收回，經濟效益可觀。