熱力除氧器在5×10m3h制氫裝置除氧水系統(tǒng)中的應(yīng)用      遙遙石油石化在5×10m3h制氫裝置除氧水系統(tǒng)上遙遙熱力除氧器。

結(jié)果表明，除氧水中溶解氧的質(zhì)量濃度控制在10～15μgL時(shí)，能避遙遙因蒸汽遙遙不合格致余熱鍋爐蒸發(fā)面發(fā)生氧腐蝕進(jìn)而導(dǎo)致裝置停工的問(wèn)題。

    在鍋爐給水中，溶有多種氣體，其中對(duì)熱力除氧器設(shè)備危害大的是溶解氧。

給水中的溶解氧隨水進(jìn)入鍋爐，不僅會(huì)造成給水管道及相關(guān)設(shè)備的損壞，而且由于腐蝕產(chǎn)物隨給水帶入鍋爐內(nèi)，導(dǎo)致在鍋爐蒸發(fā)面上金屬腐蝕物沉積，甚至造成鍋爐管的損壞。

鍋爐的氧腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，又稱去遙遙化腐蝕。

鍋爐內(nèi)的水汽與鐵反應(yīng)生成Fe(OH)?,附著在鍋爐壁上作保護(hù)膜，但該沉淀不穩(wěn)定。

在有氧存在時(shí)，F(xiàn)e(OH)?會(huì)與O?進(jìn)一步反應(yīng)生成Fe(OH)?,使金屬氧化物不斷腐蝕。

    于2014年12月15日建成投產(chǎn)。

裝置蒸汽發(fā)生系統(tǒng)包括1臺(tái)轉(zhuǎn)化氣鍋爐和1臺(tái)廢熱鍋爐，并共用1個(gè)汽包。

飽和蒸汽進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐過(guò)熱段被加熱，產(chǎn)出的3.5MPa蒸汽除用于造氣部分工藝配汽自用外，還部分外送蒸汽管網(wǎng)。

為避遙遙鍋爐給水中的溶解氧對(duì)熱力設(shè)備(如鍋爐的蒸發(fā)段、過(guò)熱段等)腐蝕導(dǎo)致同類裝置余熱鍋爐非計(jì)劃停工的問(wèn)題，該制氫裝置除氧水系統(tǒng)采用熱力除氧器，余熱鍋爐沒(méi)有發(fā)生過(guò)因溶解氧對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕而導(dǎo)致裝置停工的現(xiàn)象。

1、熱力除氧器除氧水系統(tǒng)概述    自裝置外來(lái)的除鹽水經(jīng)調(diào)節(jié)閥后由除鹽水預(yù)熱器預(yù)熱至95℃左右，從上部進(jìn)入熱力除氧器及水箱。

熱力除氧器正常運(yùn)行時(shí)，除氧用熱源來(lái)自排污擴(kuò)容器擴(kuò)容的二次蒸汽；同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)1.0MPa(G)低壓蒸汽的流量來(lái)控制熱力除氧器的壓力，達(dá)到除氧的目的。

除氧后的除氧水供給加氫裂化裝置和制氫裝置。

制氫裝置需要的除氧水經(jīng)中壓鍋爐給水泵升壓，一部分預(yù)熱后送至中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)，另一部分作為裝置急冷用水，送往各用水點(diǎn)。

加氫裂化裝置需要的除氧水經(jīng)除氧水泵升壓送至加氫裂化裝置內(nèi)。

除氧水系統(tǒng)流程示意見(jiàn)圖1。

2、熱力除氧器除氧過(guò)程    凝結(jié)水或除鹽水進(jìn)入起膜裝置的水室后，以射流的方式由起膜管上的噴嘴進(jìn)入起膜管，在內(nèi)壁上形成高速向下旋轉(zhuǎn)的水膜，向下流動(dòng)的水膜與向上的加熱蒸汽接觸，迅速完成熱交換。

在起膜管內(nèi)水基本被加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度，此時(shí)水中的溶解氧(質(zhì)量分?jǐn)?shù))被除掉85%以上。

水膜旋出起膜管后在離心力和水膜慣遙遙的共同作用下，水膜形成錐形裙體，繼續(xù)受熱，在向下旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，水膜受重力及蒸汽沖擊力作用而破裂，以水滴形式向下降落并繼續(xù)受熱進(jìn)入填料層進(jìn)行二遙遙除氧，此時(shí)水中的溶解氧(質(zhì)量分?jǐn)?shù))又被除掉10%～13%。

蒸汽進(jìn)入水中使其沸騰，又可除去質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%~2.0%的溶解氧。

可見(jiàn)，由于熱力除氧器起膜的作用，液膜提前進(jìn)入紊流狀態(tài)，增強(qiáng)了傳熱條件，大量的汽化潛能很快地將液膜加熱至飽和溫度，熱力除氧器的加熱除氧過(guò)程，包含著傳動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)的過(guò)程。

對(duì)傳質(zhì)的要求則是以快的速度將不凝結(jié)氣體全部從水中析出，熱力除氧器為深度除氧創(chuàng)造了一個(gè)很的傳質(zhì)條件。

這是由于水在起膜器流速高、紊度大，液膜中的氣體分子具有較大的動(dòng)能，增大了氣體克服表面張力的能力，而且又由于旋渦的不斷卷吸，使液膜中的任何微團(tuán)都能達(dá)到液面，給氣體分子的離析逸出創(chuàng)造了條件。

熱力除氧器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

3、旋膜式除氧器除氧水系統(tǒng)運(yùn)行分析    除氧水系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，經(jīng)過(guò)近2a的工業(yè)應(yīng)用，除氧水中的溶解氧合格(溶解氧工藝指標(biāo)為不大于30μgL)余熱鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)蒸發(fā)段和過(guò)熱段因氧腐蝕而導(dǎo)致的鍋爐非計(jì)劃停工問(wèn)題，節(jié)省了因鍋爐泄露而產(chǎn)生的裝置停車損失與檢修費(fèi)用，遙遙了裝置的長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)運(yùn)行。

表1除氧水系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)(2015年)Vh    5×10m3h制氫裝置的熱力除氧器屬于熱力除氧設(shè)備，其原理建立在亨利定律、道爾頓定律和傳質(zhì)理論的基礎(chǔ)上。

針對(duì)熱力除氧的操作，制定了如下措施    ①除氧水溫度控制在104～106℃,熱力除氧器工作壓力控制在20kPa左右；    ②遙遙熱力除氧器液面平穩(wěn)，維持在50%左右；    ③嚴(yán)格控制爐水指標(biāo)和給水質(zhì)量。

    遙遙石油在5×10m3h制氫裝置除氧水系統(tǒng)上遙遙熱力除氧器，除氧水中溶解氧的質(zhì)量濃度控制在10～15μgL,未產(chǎn)生過(guò)因蒸發(fā)面發(fā)生氧腐蝕而導(dǎo)致鍋爐停工的問(wèn)題。

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