旋膜除氧器的結構、特點、工作原理及在動力廠的應用

通過介紹旋膜除氧器的結構、特點、工作原理及在動力廠的應用，說明旋膜除氧器在負荷波動大、補水量大的情況下具有較大的優(yōu)越遙遙，提出以下的建議。
當前，旋膜除氧器從傳熱傳質的機理上可分為霧
化、泡沸和旋轉膜3種，從形式上可分為立塔、
臥塔和隱塔(亦稱無塔)3種。我廠除氧器系統(tǒng)共
有5臺除氧器，均為立塔、霧化式除氧器，其遙遙
能參數(shù)見表1。
其中1#、2#、3#除氧器在1970年建廠后一
直投運，4#、5#除氧器自1984年建成投運以來，
一直未帶負荷投運，1997年，對其進行了恢復投
運，但由于設備腐蝕嚴重，加上本身結構上的缺
陷，試投運期間含氧量一直不能合格，同時1#3#
除氧器在多年的運行過程中也存在著運行不穩(wěn)
定、易振動、含氧量波動大等缺點，因此決定對
其進行改造。

旋膜除氧器的特點
經(jīng)過調研，確定采用近幾年較為遙遙的除氧
技術旋膜除氧技術對除氧器進行更新改造。
旋膜式除氧器具有三大優(yōu)點一是傳熱系數(shù)大、除氧
遙遙好，旋流管進、出口溫升可達到90°C,在進
口凝結水含氧量高達8000~10000μg/L或者
遙遙的補充水時，除氧器出水含氧量仍<7μg/
L；二是適應遙遙強，可以在30%~120%額定負荷
下穩(wěn)定運行，含氧量達到設計要求，而且達到合
格溶氧的時間短;三是排汽量小，一般情況下排
汽量是目前其它除氧器排汽量的50%，甚至更
小。因此，從八十年代初至今，這種除氧器倍受
關注。旋膜除氧器、霧化除氧器和泡沸除氧器主
要參數(shù)比較見表2。由表2可知，與霧化除氧器
和泡沸除氧器相比，旋膜除氧器具有淋水密度
大、提升溫度高、出入口氧濃度差大、排汽量小
和全滑壓的特點,適于補水率大、入口水溶氧高、
入口水溫低、負荷變化大的調峰機組和熱電廠。
而我廠除氧器正是在負荷變化大、補水率高達
80%以上這種工況條件上運行。

旋膜式除氧器的原理
旋膜式除氧器是將旋膜管垂直放置，內外壁用
隔板隔開，將一定壓力的水引至噴管外壁，在壓
差的作用下，水自小孔噴射入管內，形成短暫的
射流，由于管內充滿了加熱蒸汽，射流的水便卷
吸了大量的蒸汽，產(chǎn)生混合加熱作用。
射流結束后，旋轉水流往往很快進入紊流狀
態(tài)，加熱蒸汽迅速加熱旋轉水流，析出大量不凝
結氣體，由于旋轉水流基本上是緊貼管壁旋轉而
下，在旋膜管中間形成汽一氣通道，不存在氣體
流動死區(qū)，析出的不凝結氣體被訊速排出。
在離心力和重力的作用下，旋轉水流于旋膜
管的出口形成張開的水膜裙。由于水膜裙自，上而
下運動，加熱蒸汽自下而上運動，強化了水膜裙
的波動，使水膜裙迅速進入紊流狀態(tài)，增強了加
熱蒸汽的凝結放熱。旋膜管的結構和工作過程如
圖1。
射流、旋膜和懸掛式泡沸3種傳熱傳質方式
源于石化系統(tǒng)設備的噴射、降膜、泡沸傳熱傳質
方式。旋膜除氧器將射流、旋轉膜和懸掛式泡沸
3種傳熱、傳質方式縮為一體，在一個單元的部.
件內完成，提高了除氧效率。與霧化除氧器和泡
沸除氧器相比，旋膜除氧器在技術上是一種創(chuàng)
新。
旋膜式除氧器實施過程
1998至2000年，車間對3#、4#、5#除氧器
實施改造，改造基本內容有
將原除氧頭內所有噴嘴與填料均割除。
重新安裝進汽室、溢汽網(wǎng)、水蓖子、起膜室
等主要本體部件。
將補除鹽水、進疏水、進凝結水均改進起膜
室。
4#機高加疏水改進除氧水箱(兩臺除氧器均
接通)。
除氧器進汽改為一、二次進汽，由同一調節(jié)
閥控制，二次進汽另有截門控制。
4#機三段抽汽改并進汽調節(jié)閥后(兩臺除氧
器均接通)。
除氧頭加裝U型水封。
水箱、除氧頭，改造后管線采用巖棉材料重
新保溫。
所有有關鑄鐵閥均升遙遙為鋼閥。
水箱內部除銹、防腐。
每臺改造費用約為12萬元。
遙遙
除氧器改造一年多以來，運行遙遙較好，不
僅消除了原來除氧器運行中大負荷變化易產(chǎn)生
振動的隱患，運行穩(wěn)定遙遙大增，而且除氧遙遙良
好，2000年10月份，車間對改造后的除氧器進
行了標定，在負荷變化與補水變化均較大的情況
下，其出口含氧量均較低(見表3)。
從表中可以看出，改造后的除氧器不僅在額定負
荷下除氧遙遙較好，而且在負荷波動與補水量發(fā)
生較大變化時除氧遙遙均較好，這在我廠冬季熱
負荷大，夏季熱負荷小的情況下顯得尤其有用。
同時除氧器改造后由于其優(yōu)越的傳熱與傳質遙遙
能及排汽量的減少，每臺除氧器在額定負荷下每
小時比原除氧器要節(jié)約0.5t加熱汽，年節(jié)汽約為
8760t,以我廠內部關聯(lián)交易價格計算折合遙遙遙遙
57萬元，具有較好的經(jīng)濟效益與社會效益，可以
在我公司廣泛應用。