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    除氧器排汽回收裝置

    煙臺眾力電力節能有限公司 張大力(13054529231

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    一、除氧器廢汽回收系統的特點

    在工業企業和電力生產過程中,鍋爐給水的除氧通常采用熱力除氧的方式,這種除氧方式采用蒸汽作為除氧器工作的能源,除氧器工作過程中排廢氣時,相當部分蒸汽會隨廢氣排出,造成能源的浪費和環境的污染。據測算排氣管內徑50mm的除氧器每小時排放0.3~0.5噸蒸汽,按標煤價格850/噸、除鹽水價格6/噸、一年8000小時計算,一臺除氧器一年排放蒸汽的原材料成本為25萬元~40萬元。在當今節能降耗的大環境下,除氧器排汽熱能、高品質水的浪費問題越來越受到關注,研制開發先進、適宜的除氧器廢汽回收裝置則成為鍋爐使用企業、除氧器制造商的企盼。

    熱力除氧器按工作壓力大小可分為真空式、大氣式、壓力式三種。真空式熱力除氧器工作的絕對壓力0.03~0.0588MPa之間;大氣式除氧器工作的絕對壓力0.118MPa,且運用最廣,;壓力式除氧器工作的絕對壓力大于0.3MPa,目前應用較多。

    除氧器排汽損失在除氧器的校核計算中一般除氧器處理每噸/h水按1~3kg/h蒸汽選取,除氧器處理的水中如凝結水量、疏水量大應取低值,而除鹽水量大應取高值。但除氧器實際運行排汽量影響因素很多,一般通過熱化學調整試驗來確定除氧器排汽閥門的合理開度,對于定壓運行的除氧器在排汽閥開度一定時,除氧器內的壓力大小決定著排汽量的大?。簤毫Φ蜁r,排汽量太小除氧效果就差,壓力高時,排汽量太大會造成額外工質損失和熱損失。因此實際估算除氧器排汽損失非常困難。

    除氧器廢汽回收不同于一般的熱能的回收,用常規的換熱器存在很多問題,其難點在于:

    1.如何保證除氧器廢汽回收裝置使用壽命同時避免對熱力系統的長期的負面影響。

    除氧器排汽實際是氧氣以及其他難溶氣體與蒸汽的混合物,回收后的凝結水溫度高、含氧的凝結水對回收設備的氧腐蝕劇烈,一方面直接影響回收設備使用壽命,另一方面其腐蝕產物鐵化合物等進入熱力系統污染鍋爐給水,造成鍋爐受熱設備結垢和腐蝕;其次氧氣以及其他難溶氣體應從回收設備中及時排出,否則存在于回收設備的氣體會妨礙傳熱,降低傳熱效率,影響回收效果。

    這就要求除氧器廢汽回收裝置采用耐氧腐蝕的材料,其結構保證將氧氣以及其他難溶氣體從回收設備中及時排出。

    2.如何減小除氧器廢汽回收系統對除氧器運行的安全性、可靠性的不良影響。

    除氧器廢汽回收系統投運后必然改變除氧器排汽管路的阻力大小,這可以通過熱化學調整試驗來調整排汽閥門的合理開度來解決,在實際運行中除非除氧器補水量變動非常大的情況,一般排汽閥門開度不經常調整,這就要求除氧器廢汽回收系統的設計、安裝應保證排汽管路不能存在凝結水,否則將改變排汽管路的阻力大小,這將影響除氧器的除氧效果,假如凝結水堵塞排汽管路,還會引起除氧器壓力上升、超壓,甚至造成除氧器爆炸的安全事故。

    3.如何提高除氧器廢汽回收系統投運率。

    除氧器廢汽回收系統從熱力系統的安全、可靠性角度來看畢竟是一套非必須的輔助系統,對除氧器的安全性、除氧效果的影響,操作的方便程度、檢修維護的工作量都是影響除氧器廢汽回收系統投運率的重要因素,而操作的方便程度、檢修維護的工作量尤為重要。因此要求1)除氧器廢汽回收系統的投運、停止操作應盡量小,運行過程調整工作量小或不需調整,除氧器廢汽回收系統的設備故障后應能明顯且容易被發現,對原熱力系統安全運行沒有影響。2)除氧器廢汽回收系統設備、閥門布置合理應便于檢修,檢修工作量小,如回收設備過大,對現有的除氧器進行除氧器廢汽回收系統改造因場地所限將難于布置。

    某公司投資上百萬元進行的幾套除氧器廢汽回收系統改造,不是沒投入,就是調整不到位,與改造前沒明顯區別,設備采購部門與操作、維修部門相互扯皮推諉,造成巨大損失。

    4.如何減小冷卻水量。

    除氧器廢汽回收設備的冷卻水一般采用除鹽水或凝結水,不采用工業水,這是因為工業水一旦進入除氧器廢汽回收設備的凝結水側,就會造成鍋爐給水水質污染,一是在整個熱力系統中排查出是那個設備泄漏非常困難,二是維修工作量大。凝結水溫度一般在40℃以上,同量的除氧器排汽回收需要的冷卻水量相比較大,換熱設備投資增加,相應的電費等運行成本增加。除鹽水溫度一般小于20℃,較多采用。

    電廠熱力系統有較多蒸汽排放部位需要回收,有些電廠用除鹽水回收爐渣的熱量,有時候就產生凝結水與冷卻水量大于熱力系統的所需的補水量的情況,存儲熱水的空間有限,勢必向熱力系統外排放,造成二次浪費,得不償失,因此冷卻水量小成為某些電廠進行除氧器廢汽回收系統改造的決定因素。

    二、除氧器廢汽回收新發明介紹

    廢汽利用設備” 是煙臺眾力電力節能有限公司申請的發明專利技術,該公司基于該專利技術開發出除氧器排汽回收利用設備。

    這種除氧器排汽回收利用設備是一種混合式換熱設備,其工作原理是:在除氧器排汽回收利用設備中,除鹽水作為冷卻水通過噴嘴霧化成小水滴直接與除氧器廢汽混合,廢汽將熱量傳給冷卻水滴凝結成水,未凝結的蒸汽或水滴被冷卻水盤管外壁凝結成水流入容器,冷卻水盤管出口也接一噴嘴,達到利用廢汽含的高品質水及熱量,消除廢汽造成的環境污染的目的。

    這種除氧器排汽回收利用系統分大氣式和壓力式除氧器排汽回收利用系統兩種。

    大氣式除氧器排汽回收利用系統,參見圖1左圖除氧器排汽通過排汽閥門直接進入除氧器排汽利用設備,除鹽水作為冷卻水經噴頭霧化成水滴與排汽直接混合,冷卻水與凝結水自流通過排汽閥門回到除氧器。

    壓力式除氧器排汽回收利用系統,參見圖1右圖除氧器排汽通過排汽閥門直接進入除氧器排汽利用設備,除鹽水作為冷卻水經噴頭霧化成水滴與排汽直接混合,冷卻水與凝結水自流到除氧器放水門后,通過放水管流到疏水箱,通過疏水泵打回除氧器。除氧器放水管、疏水泵、疏水箱都為原熱力系統。

    三、除氧器廢汽回收新發明效果

    1.  能將蒸汽熱量、高品質的水全部回收,目視排氣管不冒汽;

    2.  由于直接混合傳熱效率比表面式換熱器高,設備體積小,結構簡單。直徑小于200mm、高度小于800mm、重量小于40kg,可直接安裝在排氣管上;

    3.  設備本身采用耐腐蝕材料、沒有轉動部件,因此耐腐蝕性強,運行可靠,使用壽命長;

    4.  冷卻水量小,在0.5~6/時;

    5.  可不論除氧器負荷高低連續運行,運行過程中不需調整操作;

    6.  自動排出溶解于水中的氧氣等不溶性氣體;

    7.  系統投入、停止只需開關一個除鹽水閥門,且對原系統沒有影響,不需對原系統作任何操作;

    8.  無動力消耗,免維護、維修;

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