旋膜式除氧器與回水共用除氧水箱方法分析

旋膜式除氧器與回水共用除氧水箱方法分析。闡述了動(dòng)力單位回水及回水熱能應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義，指出了回水熱能應(yīng)用的價(jià)值，并針對(duì)回水不能連續(xù)供應(yīng)的實(shí)際情況，結(jié)合旋膜式除氧器及除氧水箱的工作原理提出了適宜的改造對(duì)策，經(jīng)實(shí)踐證明其運(yùn)行穩(wěn)定、安全、遙遙，降耗遙遙。
近幾年隨著企業(yè)節(jié)能降耗工作越來(lái)越細(xì)化以及現(xiàn)代高遙遙能材料的推廣遙遙，使過(guò)去不能充分應(yīng)用的回水熱能越來(lái)越被企業(yè)重視。由于大多數(shù)企業(yè)鍋爐隨生產(chǎn)遙遙調(diào)整運(yùn)行，導(dǎo)致生產(chǎn)回水不能連續(xù)均勻產(chǎn)生，如按一般方法應(yīng)用，在實(shí)際工作中易造成設(shè)備水擊事故，引起設(shè)備損壞，鑒于這種情況，我們對(duì)設(shè)備進(jìn)行了適度優(yōu)化，使回水熱能得到了大應(yīng)用，杜遙遙了由上述原因造成的事故。
1回水及回水熱能應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義
1.1回水及應(yīng)用回水的常規(guī)意義
當(dāng)鍋爐生產(chǎn)蒸汽的熱能被利用后，其凝結(jié)水仍可回收循環(huán)遙遙，這部分水稱為生產(chǎn)回水簡(jiǎn)稱回水?；厮看?，水質(zhì)純凈(近似于純水),遙遙應(yīng)用回水，提高給水中回水所占比例，不僅可以改善水質(zhì)(回水近似于純水，對(duì)鍋爐給水有很好的稀釋作用),而且可以延長(zhǎng)離子交換器的運(yùn)行周期，降低成本?；厮寐逝c軟化水硬度控制關(guān)系如表1所示。
表1回水利用率與軟化水控制硬度關(guān)系表
回水利用率/%9080706050400
軟化水硬度控制/(mmol·L)0.30.150.10.070.060.050.03
從表1可以看出，隨著回水應(yīng)用量的升高，離子交換器出水硬度也相應(yīng)提高，這樣就遙遙延長(zhǎng)了交換器的運(yùn)行周期，降低了鹽耗。
1.2回水熱能應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義
近幾年，隨著反滲透技術(shù)的推廣遙遙，對(duì)于低壓鍋爐來(lái)說(shuō)，回水對(duì)給水硬度的稀釋意義正在逐步降低，但冷凝水熱量的應(yīng)用卻隨著保溫技術(shù)的提高被遙遙大重視。理論上1t水溫度每升高1℃需耗熱能4182kJ,也就是20910kJ的煙煤要耗掉0.2t,由此對(duì)于中小型動(dòng)力供應(yīng)單位，為節(jié)能降耗，對(duì)回水熱能的利用更是關(guān)注有加。
過(guò)去由于受客觀環(huán)境影響(主要是冷凝水的運(yùn)送管道防腐問(wèn)題不能很好解決),使回水污染嚴(yán)重，以致大量的高溫凝結(jié)水不能充分應(yīng)用，造成遙遙大浪費(fèi)。近年來(lái)，隨著管道防腐技術(shù)的不斷提高，保溫材料的不斷更新，以及這些材料價(jià)格的不斷降低，使中小企業(yè)對(duì)回水利用的積遙遙遙遙大大提高。
1.3回水應(yīng)用的一般流程及其在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的不足
旋膜式除氧器是應(yīng)用享利定律，把要除氧的水加熱到除氧器工作壓力相應(yīng)的沸騰溫度，使溶解于水中的氧和其他氣體解析出來(lái)。在此過(guò)程中，如給水溫度變低時(shí)，除氧器內(nèi)固有的平衡被破壞，蒸汽熱量被水迅速吸收，使少量蒸汽冷凝成水，體積突然縮小，造成局部真空，因而引起周圍介質(zhì)高速?zèng)_擊，發(fā)生巨大音響和震動(dòng)，即產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。
目前，在配備旋膜式除氧器的單位，一般要求回水直接進(jìn)入軟水箱，再由水泵輸入除氧頭，經(jīng)除氧水箱通過(guò)水泵注人鍋爐，該方法就熱能應(yīng)用而言，就是用回水對(duì)軟化水進(jìn)行升溫以降低除氧器蒸汽消耗，但對(duì)于大部分動(dòng)力單位而言，由于受生產(chǎn)遙遙所限，回水不能連續(xù)均勻地注入軟水箱，在鍋爐迅速升壓，回水箱水位不高的情況下，易造成軟水箱水溫溫差太大，這種水注入旋膜式除氧器時(shí)，易造成水擊現(xiàn)象，引起設(shè)備損壞。同時(shí)這種現(xiàn)象還會(huì)使軟水箱輸出水泵出現(xiàn)不上水事故，原因也是由于溫差大使葉輪區(qū)出現(xiàn)局部真空。
圖1一般回水應(yīng)用流程示意圖
2旋膜式除氧器工作原理及除氧器水箱的作用
2.1旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)與工藝流程
旋膜式除氧器的結(jié)構(gòu)從整體上來(lái)看，可分為除氧頭和水箱兩部分，當(dāng)設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，含氧水遙遙入除氧頭內(nèi)，在內(nèi)上部應(yīng)用特殊裝置使水分離成小水珠或形成水膜，在內(nèi)中部用蒸汽對(duì)小水珠或水膜進(jìn)行加熱，使氧和其他氣體從水中溢出，從上部排氣裝置排出，在內(nèi)下部水珠或水膜匯聚成水流落入旋膜式除氧器水箱，除氧水從除氧水箱底部輸出進(jìn)入鍋爐。
2.2旋膜式除氧器工作原理
同溫同壓下，任何氣體在水中的溶解度與該氣體在氣水界面上的分壓力成正比，這就是亨利定律，表達(dá)式為P=Hx,式中常數(shù)H隨溫度升高增大，換句話說(shuō)就是，壓力一定時(shí)，溫度升高氣體溶解度就降低；氣水分界面氣壓表達(dá)式為P=P+Pm+P水燕氣+……。旋膜式除氧器就是在與大氣相通情況下，通入熱蒸汽將水加熱到沸點(diǎn)，使水面上水蒸氣的壓力和外界壓力相等，根據(jù)氣水界面分壓力表達(dá)式，此時(shí)其他氣體的分壓應(yīng)為低，根據(jù)亨利定律表達(dá)式它們的溶解度就為低，這樣就達(dá)到除氧的目的。實(shí)際操作時(shí)由于氣水分離不能非常遙遙，沸點(diǎn)溫度保持時(shí)間不好把控，所以需對(duì)水箱繼續(xù)加熱，以遙遙出水含氧量達(dá)標(biāo)。
除氧水箱的作用先是貯存一定量的除氧水，遙遙鍋爐的用水需要，一般大容量為鍋爐90min的給水量。其次，該設(shè)備還有深度除氧的作用，除氧水經(jīng)除氧頭落入水箱后，由于水由水珠或水膜恢復(fù)成流體，形狀發(fā)生改變，促使沒(méi)有來(lái)得及擴(kuò)散的溶解氧繼續(xù)逸出，以達(dá)到深度除氧的目的。一般為達(dá)到除氧遙遙，水箱還需繼續(xù)加熱。
我們以前的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法是把除氧頭出口溫度控制在90℃,水箱溫度能達(dá)到75℃左右，通過(guò)蒸汽繼續(xù)給水箱水加熱達(dá)到80℃,出水表顯氧含量小于0.15mg/L。
圖2有加熱裝置的除氧水箱結(jié)構(gòu)示意圖
把旋膜式除氧器出口溫度設(shè)置低于沸點(diǎn)是為了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要，此溫度與達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)表顯氧含量變化不大，但輸入蒸汽消耗遙遙降低。把水箱溫度控制在80℃,是因?yàn)樵?0℃以下，溫度升高氧擴(kuò)散速度增加起主要作用，腐蝕速度加快；在80℃以上時(shí)氧的溶解速度下降迅速，它對(duì)腐蝕速度的影響遙遙過(guò)氧擴(kuò)散速度增快所產(chǎn)生的作用，故腐蝕速度下降。
3旋膜式除氧器優(yōu)化措施及遙遙
3.1旋膜式除氧器優(yōu)化措施
結(jié)合上述各種因素，為了更好地安全生產(chǎn)，我們把回水管接入除氧器替代蒸汽二次加熱裝置，并在管上加裝噴嘴，這種改造可以使加壓回水進(jìn)入水箱時(shí)，加快對(duì)流，使除氧水與回水能快速充分混合，迅速升溫；同時(shí)這種改造能起到加快氣泡穿過(guò)水層的攪拌作用，也能使殘余氣體的解析加快。
在實(shí)際操作時(shí)，我們把除氧頭出水溫度控制在94℃,該溫度略低于當(dāng)?shù)胤悬c(diǎn)97℃(設(shè)備說(shuō)明要求90℃~105℃),當(dāng)無(wú)回水時(shí)，除氧水箱水溫控制在80℃,表顯氧的質(zhì)量濃度小于0.18mg/L,該水進(jìn)入省煤器后表顯小于0.1mg/L達(dá)標(biāo)，當(dāng)有回水時(shí)(我們的回水利用率≥60%,溫度≥90℃)應(yīng)用我們的改造，使水箱內(nèi)溫度快速升高，能達(dá)到85℃以上，表顯氧含量達(dá)標(biāo)。
改造后流程如圖3所示。
3.2旋膜式除氧器優(yōu)化后達(dá)到的遙遙
應(yīng)用此方法先遙遙消除了回水不連續(xù)供應(yīng)造成的除氧頭水擊和輸水泵不上水事故；其次，采用此方法除氧水在總蒸汽消耗相同的情況下，每1t升溫5℃以上；同時(shí)這樣的溫控還有利于給水進(jìn)入省煤器后繼續(xù)吸收煙氣余熱，且把省煤器氧腐蝕降到遙遙限。
3.3旋膜式除氧器注意事項(xiàng)
應(yīng)用此種方法在實(shí)際操作時(shí)，要根據(jù)回水利用率的大小，對(duì)除氧水箱水位進(jìn)行設(shè)置，一般要把水箱水位調(diào)節(jié)設(shè)置為50%,這樣既不會(huì)影響旋膜式除氧器的除氧遙遙，也不會(huì)因回水的加入發(fā)生溢水事件。改造后除氧水箱結(jié)構(gòu)如圖4所示。
上述改造主要是針對(duì)回水不能連續(xù)供應(yīng)的實(shí)際情況。利用本文提到的方法，杜遙遙了由于溫度變化大導(dǎo)致旋膜式除氧器內(nèi)水擊現(xiàn)象及軟水箱輸出水泵不上水現(xiàn)象，消除了回水不能連續(xù)供給對(duì)設(shè)備的損害，快速遙遙地應(yīng)用了回水的熱能；通過(guò)改造，遙遙條件下我們平均能使每1t給水溫度升高5℃以上，節(jié)約了大量燃料?？傊摲椒▽?shí)用遙遙及可操作遙遙強(qiáng)，安全遙遙，節(jié)能遙遙。