鍋爐除氧器，鍋爐真空除氧器給水加熱系統(tǒng)介紹？ 鍋爐除氧器，鍋爐真空除氧器給水加熱系統(tǒng)介紹？針對注汽鍋爐真空除氧器冬季產(chǎn)水含氧量嚴(yán)重遙遙標(biāo)這一情況，分析真空除氧器除氧運(yùn)行的特點(diǎn)，利用注汽鍋爐已有的低壓蒸汽，設(shè)計(jì)了一套全自動給水蒸汽加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用管殼式換熱器作為水蒸汽換熱器，蒸汽經(jīng)計(jì)量噴嘴和調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入換熱器，冷凝水進(jìn)入除氧器的回收水箱，采用PLC作為控制器，觸摸屏作為人機(jī)界面，采集給水流量，通過熱平衡原理對加熱后水溫度進(jìn)行建模，計(jì)算出所需加熱的蒸汽量，采集噴嘴差壓，計(jì)算出蒸汽流量，經(jīng)PID控制器調(diào)節(jié)蒸汽流量，使給水溫度加熱到預(yù)定值，遙遙真空除氧器產(chǎn)水含氧達(dá)標(biāo)，該系統(tǒng)在油田稠油開采行業(yè)具有推廣應(yīng)用價值。
工藝流程
采用管殼式蒸汽換熱方案提高冬季來水水溫，使進(jìn)入真空除氧器的水溫提高到25℃,降低真空除氧器冬季產(chǎn)水含氧量，降低亞硫酸鈉的量，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
圖1真空除氧器給水加熱系統(tǒng)流程圖
蒸汽和水在管殼式換熱器中逆流換熱，蒸汽在管程中經(jīng)歷由飽和蒸汽到飽和水釋放汽化潛熱階段，再由飽和水變?yōu)榈蜏厮尫澎手惦A段，來水在外管中按設(shè)計(jì)的流道逐漸吸熱升溫，達(dá)到終設(shè)計(jì)溫度。
來自注汽鍋爐的低壓蒸汽經(jīng)噴嘴計(jì)量，再經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入管殼式換熱器蒸汽端，經(jīng)多束小鋼管與給水進(jìn)行換熱，經(jīng)歷二個回程后變?yōu)榈蜏厮M(jìn)入真空除氧器的冷卻水箱，并被回收進(jìn)入真空除氧器；給水進(jìn)入管殼式換熱器水側(cè)，經(jīng)折流板構(gòu)成的流道與管程蒸汽充分換熱，加熱后進(jìn)入真空除氧器，給水加熱系統(tǒng)流程見圖1。
2控制原理
真空除氧器的產(chǎn)水流量調(diào)節(jié)是通過主次閥的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)主次閥同時開啟時真空除氧器給水流量為鍋爐額定流量1.1倍，主閥關(guān)閉時流量為鍋爐額定流量0.3倍，主閥每隔510分鐘關(guān)閉遙遙，關(guān)閉持續(xù)時間12分鐘；針對真空除氧器給水蒸汽加熱系統(tǒng)流量變化的特點(diǎn)，采用熱平衡原理對加熱后溫度進(jìn)行建模，以獲得滿意的控制遙遙。
給水經(jīng)過換熱器后逐漸吸熱升溫，吸收的總熱量是水流量和水焓值增加量的積；蒸汽經(jīng)過換熱器后與冷水換熱，釋放汽化潛熱變?yōu)轱柡退?，再由飽和水放熱變?yōu)榈蜏厮溽尫诺臒崃渴钦羝髁亢驼羝手禍p小量的積，因換熱器采用隔熱保溫，不計(jì)熱損失，其吸收和釋放的熱量平衡如式(1)所示，通過式(1),得到蒸汽流量表達(dá)式(2)。(HS2HS1)×Q0=(HS3HS4)×Q(1)Q=(HS2HS1)×Q0(HS3HS4)(2)
其中Q為蒸汽流量，單位Th;Q0為給水流量，單位Th;HS1為水焓值，單位kJkg;HS2為加熱后水焓值，單位kJkg;HS3為蒸汽焓值，單位kJkg;HS4為低溫水焓值，單位kJkg。
通過已知給水溫度和加熱后達(dá)到溫度，查水和蒸汽焓值表,獲得HS1、HS2值，同理已知蒸汽溫度和低溫水溫度，遙遙獲得HS3、HS4值；并可以計(jì)算出在給定給水流量條件下所需蒸汽流量，通過調(diào)節(jié)閥門開度就可以獲得理想的給水溫度調(diào)節(jié)遙遙；當(dāng)給水流量和溫度發(fā)生變化時，可以快速計(jì)算蒸汽需求量，從而使給水加熱溫度被控制的更平穩(wěn)。
遙遙遙遙
采油廠于在15T活動高壓注汽鍋爐上遙遙真空除氧器給水加熱系統(tǒng)，經(jīng)過一個冬季遙遙表明，給水加熱系統(tǒng)在負(fù)荷變化時響應(yīng)快速、溫度控制穩(wěn)定，溫度波動小，達(dá)到正常產(chǎn)水指標(biāo)，系統(tǒng)改造前后的測試數(shù)據(jù)見表1、表2所示。
表1改造前測試數(shù)據(jù)
來水溫度(℃)來水含氧(mg1)來水流量(th)產(chǎn)水含氧(mg1)
13.14.860.7
13.114.720.7
表2改造后測試數(shù)據(jù) 來水溫度(℃)來水含氧(mg1)來水流量
(th)加熱后水溫
(℃)產(chǎn)水含氧
(mgl)
13.14.8625.50.14
13.114.7225.40.15
針對油田熱采真空除氧器冬季產(chǎn)水含氧量高的問題，分析真空除氧器運(yùn)行特點(diǎn)，采用熱平衡原理對加熱后水溫度進(jìn)行建模，計(jì)算出隨給水流量變化的加熱蒸汽量，克服了加熱系統(tǒng)的時遲，使加熱后的水溫穩(wěn)定，波動小，解決了真空除氧器冬季產(chǎn)水含氧量高的難題，提高了注汽鍋爐冬季運(yùn)行的安全遙遙和經(jīng)濟(jì)遙遙，在油田稠油開采行業(yè)具有推廣應(yīng)用價值。