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甘肅酒鋼熱電廠高壓旋膜除氧器 改造分析

來源: | 作者:chuyangqi01 | 發布時間 :2017-01-30 | 2600 次瀏覽: | 分享到:

一、現狀分析
甘肅酒鋼熱電廠現投運的高壓除氧器系由連云港市新海機械廠于1994年在原噴霧填料式基礎上改造完成的旋膜式除氧器。該類型除氧器技術在當時較為先進，但隨著時間的推移，旋膜式除氧器漸漸體現出嚴重的不足，具體表現在：
1、旋膜管因采用碳鋼管，耐腐蝕及耐磨性較差；
2、旋膜孔的角度及分布不合理，致使旋膜狀態不理想；
3、填料層采用絲網或‘Ω’型，這兩種填料均容易脫落，損害出水泵等其他設備。
針對上述問題，我廠技術部門經過認真研究，擬定對酒鋼熱電廠現有的除氧器技改為本廠設計生產的新型水膜式（旋膜改進型）除氧器。
二、類型對比
1、總述
新型旋膜改進型除氧器（以下簡稱為新型除氧器）安裝型式為：水箱臥式、除氧頭立式，相互聯接為現場焊接。新型除氧器是我廠開發研制成功的最新型熱力除氧器，曾榮獲電力部首屆新技術、新產品暨科技攻關成果創新獎，被列為電力部重點推廣應用產品。本產品與噴霧填料式、旋膜式除氧器有本質不同，特別是2002年的再次改進以后，產品性能更趨完美，出水溶氧合格率已達100%，在設計狀態下運行時，高壓除氧器可控制在5μg/L以下,低壓控制在10μg/L以下.
新型除氧器的傳熱、傳質方式與已有的淋水盤式、霧化式、旋膜式不同，它是將以上三種形式的傳熱、傳質方式結合為一體的傳熱傳質方式。它具有很高的傳熱效率及除氧能力。
2、老式除氧器工作方式
旋膜式除氧器給水經過膜孔起膜后沿管口向下噴出，從除氧頭下部上升的加熱蒸汽與之交匯形成熱交換區，瞬間停留后的膜化水（實為霧化）下落在Ω形填料上再行加熱，最后水落到下部水箱，完成熱交換過程。因旋膜式除氧器的換熱主要是在膜管下端出口500mm處，此段除氧水實為霧化狀態，所以上段除氧效率與噴霧式基本接近。Ω環填料層作為除氧水深度除氧區，因“Ω”填料的分散及易變形特點，使其在運行一段時間后，往往從淋水孔脫落至水箱，或變形后緊壓成塊狀，行成水阻，影響水流下落，從而大大減小除氧頭出力。旋膜式除氧器的這些缺點使其在運行初期雖然能達到國家部頒的除氧要求，但在隨著時間的推移，填料層出現問題以后，出水即出現不合格情況，有的甚至超標達三倍以上。
3、新型水膜式除氧器工作原理
新型除氧器是噴霧式、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。首先改排汽擋水板為高效汽水分離器，使排汽帶水及熱損失大大減少排汽量控制在0.5‰以下，（噴霧為3‰，旋膜式1‰）。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沿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。同時，改原來的碳鋼起膜管為不銹鋼管（1Cr18Ni9Ti），并且該進了旋膜孔的布置角度，大大提高了給水的旋膜效果。除氧水經管壁預熱后下旋至膜管出口的特殊設計使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、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游離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15μg/L左右。起膜器下部另設計有淋水篦層，給水經此層進行再分配，并進一步除氧。高效規整填料（波紋型）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、不脫落等優點，給水在此段進行深度除氧，落入水箱時，含氧量已達到7μg/L。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，同時因其合理設計，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。
新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5μg/L以下，遠低于國家標準7μg/L（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（通常設計值在額定出力的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、噴霧式、旋膜式除氧器的更新換代產品。
4、新型水膜式除氧器主要特點
運行穩定，除氧效率高，對負荷變化適應性能好，在較短時間內（一般在半小時左右）給水溶氧即可達到我國鍋爐水汽質量標準（高壓7μg/L，低壓15μg/L）以內。
另對水質、水溫要求不苛刻，超出力50%左右運行溶解氧也不會超標等優越性能。
5、使用壽命
在設計狀態下，該類型除氧器的使用壽命為30年。
三、改造周期
對于除氧器三大件（起膜裝置、水篦子、液汽網）的改造過程大約需要一周即可完成。