旋膜式除氧器原理、運(yùn)行及改造遙遙 旋膜式除氧器的作用是除去溶于水的含氧,避遙遙鍋爐、汽輪機(jī)組各系統(tǒng)的金屬部件在高溫下發(fā)生過(guò)度的氧化腐蝕。氨醇車間旋膜式除氧器因設(shè)計(jì)和安裝、取樣等原因，導(dǎo)致鍋爐給水溶解氧不合格，通過(guò)對(duì)旋膜式除氧器相關(guān)內(nèi)件及附件進(jìn)行改造，改造后給水溶解氧均合格，且改造費(fèi)用低，時(shí)間短，遙遙。
貴州化工氨醇裝置共用一臺(tái)旋膜式除氧器，供氨醇裝置8臺(tái)廢熱鍋爐補(bǔ)水用、硫回收2臺(tái)廢熱鍋爐補(bǔ)水用，另外供兩套變換工段洗滌水，供4臺(tái)泵機(jī)封密封水用。該旋膜式除氧器為噴霧填料式旋膜式除氧器，設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力為0.02MPa、溫度104℃,進(jìn)水溫度80～95℃,額定出力400th。加熱蒸汽源為壓力0.5MPa、溫度156℃的蒸汽。旋膜式除氧器是氨醇裝置的主要設(shè)備，其作用為將除鹽水、蒸汽冷凝液進(jìn)行除氧后向鍋爐等設(shè)備補(bǔ)水。根據(jù)GBT121452008《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》要求，對(duì)工作壓力3.85.8MPa之間的鍋爐給水溶解氧遙遙須≤15μgL。因此旋膜式除氧器除氧遙遙的壞直接影響鍋爐、汽輪機(jī)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，給水溶解氧也是鍋爐化學(xué)監(jiān)督的主要指標(biāo)。
2、旋膜式除氧器除氧給水的基本原理
除氧原理依據(jù)亨利定律、道爾頓定律、傳熱傳質(zhì)定律。即用蒸汽來(lái)加熱給水，提高水的溫度，使水面上蒸汽的分壓力逐步增加，而溶解氣體的分壓力則漸漸降低，溶解于水中的氣體就不斷逸出，當(dāng)水被加熱至相應(yīng)壓力下的沸騰溫度時(shí)，水面上全都是水蒸氣，溶解氣體的分壓力為低，水不再具有溶解氣體的能力，亦即溶解于水中的氣體，包括氧氣均可被除去。除氧的遙遙一方面決定于是否把給水加至相應(yīng)壓力下的沸騰溫度，另一方面決定于溶解氣體的排除速度，這個(gè)速度與水和蒸汽的接觸表面積的大小有很大的關(guān)系。采用噴霧加填料的方式，水通過(guò)噴嘴被強(qiáng)烈的播散成霧狀下落與上升的蒸汽流相遇，霧化的結(jié)果大大增加，同時(shí)氣體的排除速度也更快，因此雖然水在旋膜式除氧器中停留的時(shí)間很短，而除氧遙遙遙遙。
噴霧填料式旋膜式除氧器,它的優(yōu)點(diǎn)是除氧遙遙、檢修方便、負(fù)荷變化的范圍大。原理是進(jìn)水通過(guò)噴嘴被強(qiáng)烈分散成霧狀噴出,加熱蒸汽從填料底部向遙遙動(dòng)對(duì)噴嘴噴出的霧狀水珠進(jìn)行遙遙加熱,使80%～90%的溶解氧逸出。經(jīng)遙遙加熱的水流入填料層,在填料層形成水膜,減小了水的表面張力。從填料層底部加入的加熱蒸汽對(duì)填料層上的水膜再次加熱,除去殘留在水中的氣體。分離出的氣體和少量蒸汽由塔頂?shù)呐艢夤芘懦?水在旋膜式除氧器中停留的時(shí)間很短,但除氧遙遙,出水含氧量可小于15×109。
3、旋膜式除氧器鍋爐給水除氧的目的和意義
脫鹽水和蒸汽冷凝液中含有氧和其它氣體，會(huì)對(duì)鍋爐產(chǎn)生以下危害。其一、水中溶解的氧氣會(huì)對(duì)金屬材料產(chǎn)生腐蝕，二氧化碳會(huì)加快氧腐蝕。當(dāng)給水中溶解0.03mgL的氧，高溫下工作的給水管道在短期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)穿孔的點(diǎn)狀腐蝕。從而影響鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的安全遙遙、縮短其遙遙壽命。其二、不凝結(jié)氣體附在傳熱面上，以及氧化物沉積形成的鹽垢會(huì)增大傳熱熱阻。熱力旋膜式除氧器是除去鍋爐給水中的氧氣和其他不凝結(jié)氣體，防止熱力設(shè)備腐蝕和傳熱惡化。
4、旋膜式除氧器存在的問(wèn)題
（1）氨醇車間旋膜式除氧器投運(yùn)后發(fā)現(xiàn)除氧遙遙不，給水溶解氧不合格，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于指標(biāo)要求≤15μgL的范圍，對(duì)鍋爐運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。
（2）旋膜式除氧器剛開(kāi)始運(yùn)行，除氧箱水溫經(jīng)常達(dá)不到設(shè)計(jì)運(yùn)行的溫度，只有將蒸汽加大才能勉強(qiáng)達(dá)到，但此時(shí)因加入的蒸汽過(guò)多而易造成沖破水封。
（3）旋膜式除氧器投運(yùn)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)給水遙遙管道經(jīng)常發(fā)生水擊，造成給水入旋膜式除氧器管口處振動(dòng)劇烈，嚴(yán)重威脅旋膜式除氧器的安全運(yùn)行。
（4）正常運(yùn)行中，旋膜式除氧器水封會(huì)不定期被沖破，沒(méi)有規(guī)律可循。水封沖破后只關(guān)小蒸汽閥重新建立，但水溫下降快，因水封經(jīng)常被沖破影響鍋爐給水的脫氧遙遙而危急鍋爐等的安全運(yùn)行。
（5）旋膜式除氧器經(jīng)改造穩(wěn)定運(yùn)行后，各運(yùn)行參數(shù)正常，但分析數(shù)據(jù)卻是一會(huì)兒正常，一會(huì)兒不正常。分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
（6）為了回收分子篩再生加熱器的蒸汽冷凝液及低溫甲醇洗甲醇水分離塔的蒸汽冷凝液，減少現(xiàn)場(chǎng)排放及減輕蒸汽冷凝液冷卻器的表1旋膜式除氧器正常運(yùn)行時(shí)溶解氧分析數(shù)據(jù)
取樣時(shí)間溶解氧μg·L1取樣時(shí)間溶解氧μg·L1
2013年4月2日8時(shí)304月3日8時(shí)40
2013年4月2日12時(shí)>1004月3日12時(shí)15
2013年4月2日16時(shí)154月3日16時(shí)>100
熱負(fù)荷以控制水汽車間對(duì)冷凝液處理時(shí)的溫度要求，以降低旋膜式除氧器蒸汽消耗，回收熱能。回收了810th的蒸汽冷凝液直接進(jìn)入旋膜式除氧器的填料上面。旋膜式除氧器正常耗量為11th，開(kāi)始耗量有所減少，但運(yùn)行一段時(shí)間后，在遙遙指標(biāo)正常情況下旋膜式除氧器的蒸汽耗量反而增大，見(jiàn)表2。
表2蒸汽冷凝液回收后蒸汽耗量數(shù)據(jù)
時(shí)間蒸汽耗量t·h1旋膜式除氧器壓力MPa
2013年8月10日110.019
2013年8月20日11.50.02
2013年8月30日120.022
2013年9月10日130.023
2013年9月20日150.024
5、旋膜式除氧器原因分析及解決措施
（1）針對(duì)旋膜式除氧器水溫達(dá)不到指標(biāo)要求的情況進(jìn)行了以下排查。對(duì)蒸汽閥門進(jìn)行調(diào)試，行程無(wú)問(wèn)題，對(duì)放空閥進(jìn)行檢查，均為全開(kāi)。但對(duì)旋膜式除氧器壓力測(cè)量排查時(shí)發(fā)現(xiàn)此表安在二樓平臺(tái)上，而測(cè)點(diǎn)在旋膜式除氧器上部，未做遷移使測(cè)量值大于遙遙值，逐對(duì)其遷移，但整改后不久水封又被沖破。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)是蒸汽經(jīng)測(cè)點(diǎn)壓力導(dǎo)壓管冷凝后流入到表頭，形成一段靜壓差而導(dǎo)致測(cè)量值一直在變化，于是將壓力表直接安裝在旋膜式除氧器上部，水溫低及水封沖破問(wèn)題得以解決。
（2）旋膜式除氧器給水管產(chǎn)生水擊。因水擊是有汽液兩相產(chǎn)生時(shí)而發(fā)生，而給水經(jīng)甲醇變換裝置脫鹽水加熱器加熱后才進(jìn)旋膜式除氧器，在開(kāi)車初期未對(duì)其給水出口溫度引起重視，而使出口給水溫度達(dá)到對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度而產(chǎn)生水擊。同時(shí)由于給水的補(bǔ)水一部分是蒸汽冷凝液，而冷凝液的補(bǔ)量由熱電系統(tǒng)的一個(gè)調(diào)節(jié)閥控制，由于此調(diào)節(jié)閥偶爾故障全開(kāi)導(dǎo)致給水減少而經(jīng)脫鹽水加熱后產(chǎn)生汽化而水擊。針對(duì)以上原因，將出口溫度高報(bào)設(shè)定為83℃而提前報(bào)警，提醒操作人員提前處理或向調(diào)度匯報(bào)補(bǔ)水量少。但當(dāng)系統(tǒng)減負(fù)荷時(shí)易發(fā)生水擊，外部原因都排查了未果，利用遙遙停車遙遙打開(kāi)旋膜式除氧器上部人孔發(fā)現(xiàn)噴頭掉了大半。原因是當(dāng)減系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)，給水閥關(guān)閉，而蒸汽則通過(guò)掉了噴頭的管口竄入給水管而引起水擊。將所有噴頭點(diǎn)焊在分布器上增加其強(qiáng)度，水擊遙遙解決。
（3）在各個(gè)參數(shù)正常情況下水封被沖破，經(jīng)計(jì)算其靜壓差檢驗(yàn)設(shè)計(jì)沒(méi)問(wèn)題。但其密封的脫鹽水為經(jīng)加熱后的脫鹽水，造成密封水蒸發(fā)加快而使密封水位下降快進(jìn)而水封被沖破。后改為冷脫鹽水進(jìn)行密封，且保持一定的上水量。
（4）溶解氧分析數(shù)據(jù)突然不穩(wěn)定，經(jīng)了解質(zhì)控中心操作手法及標(biāo)液正常，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣發(fā)現(xiàn)橡膠軟管接頭處因老化而產(chǎn)生一裂縫，在取樣時(shí)由于管子密封受到裂縫影響而導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，更換新的軟管后得到解決，以后定期對(duì)其進(jìn)行檢查。
（5）由于蒸汽用量增大，但旋膜式除氧器壓力未漲，分析認(rèn)為是填料出問(wèn)題。利用停車遙遙打開(kāi)人孔發(fā)現(xiàn)頂層填料中間部分被回收的蒸汽冷凝液沖壞，因接管時(shí)是利用旋膜式除氧器上部的一個(gè)手孔接管的，內(nèi)部沒(méi)有擋板或分布器，導(dǎo)致回收的冷凝液直接沖刷填料。更換受損填料及加裝防沖擋板后蒸汽用量有所下降。
6、旋膜式除氧器遙遙及結(jié)論
改造后旋膜式除氧器運(yùn)行記錄見(jiàn)表3。
表3改造后旋膜式除氧器運(yùn)行記錄表
取樣時(shí)間溶解氧μg·L1蒸汽耗量旋膜式除氧器壓力
t·h1MPa
2013年10月2日8時(shí)109.60.02
2013年10月3日8時(shí)119.80.02
2013年10月4日8時(shí)109.70.02
2013年10月5日8時(shí)129.60.02
2013年10月6日8時(shí)109.70.02
2013年10月7日8時(shí)109.80.02
改造后旋膜式除氧器運(yùn)行遙遙良，溶解氧達(dá)到要求值。因回收了部分蒸汽冷凝液，相同工況下耗汽量也減少。通過(guò)對(duì)旋膜式除氧器內(nèi)件及相關(guān)附件改造，解決了旋膜式除氧器設(shè)計(jì)和制造不合理的地方，改造簡(jiǎn)單，低，改造后遙遙良。