除氧器蓄熱填料效率分析
國內(nèi)各火力發(fā)電廠普遍采用熱力除氧方式，雖然除氧器結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，但在運(yùn)行過程中仍不時(shí)出現(xiàn)除氧惡化問題。根據(jù)熱力除氧機(jī)理和除氧惡化原因，提出減少和防止除氧器投運(yùn)過程中除氧惡化的措施：一方面需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，另一方面特別需要對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行必要的監(jiān)測和控制。
在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中，為了避免管道、設(shè)備高溫腐蝕，保證管道、設(shè)備的使用壽命，對(duì)給水的含氧量有嚴(yán)格的要求。除氧方式主要有熱除氧和真空除氧兩種，由于真空除氧僅用于熱水鍋爐。熱除氧被普遍應(yīng)用于各火力發(fā)電廠，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其除氧器在環(huán)保處理設(shè)備中起著關(guān)鍵生的作用。
除氧器出水氧含量指標(biāo)超標(biāo)可能的原因及解決方法
一、可能造成氧含量超標(biāo)的原因
1. 熱力除氧器方面包括
1.1.除氧頭內(nèi)部損壞或除氧頭噴頭給水壓力不足：使噴頭成膜成霧效果較差，減少了汽水接觸面積，降低了除氧效果。布水填料不均勻、壓扁，造成短路，使布水效果不好，補(bǔ)水與蒸汽不能達(dá)到充分接觸混合，使補(bǔ)水達(dá)不到沸點(diǎn)溫度，由于水的表面張力大，水中的氣體不能及時(shí)順利從水中解析出來，造成除氧水氧含量過高，影響除氧效果。
1.2.除氧頭排氣管排氣量不夠，除氧頭的排汽量，也是影響除氧器除氧能力的一個(gè)非常重要的因素，應(yīng)保證解吸出來的氣體能通暢的排走，如果除氧器中解析出來的氧和其他氣體不能通暢的排走，則由于除氧器內(nèi)蒸汽中殘留的氧量較多，會(huì)影響水中氧擴(kuò)散出去的速度，從而使出水的殘留含氧量增大。
1.3.除氧器溫度達(dá)不到壓力下水的沸騰溫度：根據(jù)氣體溶解定律（亨利定律）氣體在水中的溶解度與該氣體在汽、水界面上的分壓成正比，在大氣中把水加熱到沸騰時(shí)，水的飽和蒸汽壓力等于汽-水界面上大氣的壓力，氧的分壓為零，此時(shí)氧氣在水中的溶解度為零，從而使水中的氧及其他氣體在水中溢出，
1.4.除氧器運(yùn)行負(fù)荷過高，進(jìn)水波動(dòng)過大：運(yùn)行負(fù)荷過大，造成超過除氧器超出設(shè)計(jì)除氧能力，一方面，在規(guī)定的蒸汽量達(dá)不到除氧器設(shè)計(jì)壓力下的飽和溫度，影響除氧能力，另一方面，除氧頭設(shè)計(jì)空間內(nèi)的蒸汽量也可能達(dá)不到與補(bǔ)水的混合充分，達(dá)到水的沸點(diǎn)，即使達(dá)到沸點(diǎn)，因?yàn)榻佑|時(shí)間短，很難將解吸出來的氧和其他氣體全部排出，造成除氧效果不好；運(yùn)行負(fù)荷波動(dòng)過大時(shí)，也可能造成除氧器的汽、水配比不好，造成除氧器溫度、壓力波動(dòng)過大，影響除氧效果。
2、 聯(lián)胺化學(xué)除氧方面
2.1．水溫：聯(lián)胺與水中的氧發(fā)生反應(yīng)速度，與水的溫度有很大的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)越快，當(dāng)水溫<50度時(shí)，反應(yīng)速度很慢；水溫超過100度時(shí)，反應(yīng)速度明顯加快。
2.2．水的pH值：聯(lián)胺必須在堿性水中才能是強(qiáng)還原劑，它與水中的氧反應(yīng)速度與水的pH有密切關(guān)系，根據(jù)聯(lián)胺與水中氧反應(yīng)速度曲線可以看出，當(dāng)水的pH值在9~11之間時(shí)反應(yīng)速度最快。
2.3．水中適當(dāng)?shù)穆?lián)胺過剩量：在水的溫度與pH值相同的情況下，水中聯(lián)胺的含量月多，除氧所需的時(shí)間越少，反應(yīng)速度越快，但在實(shí)際運(yùn)行中，聯(lián)胺的含量也不可過多，因?yàn)檫^剩量太大，不僅多消耗藥品，還有可能使不完全反應(yīng)的聯(lián)胺帶入蒸汽中，我廠除氧水設(shè)計(jì)聯(lián)胺含量為20ppb。
2.4. 聯(lián)胺加藥點(diǎn)的選擇：加藥點(diǎn)應(yīng)選在利于水與藥品能夠快速充分混合的位置，我車間除氧器設(shè)計(jì)聯(lián)胺加藥點(diǎn)在貯水箱，但由于水箱體積過大，不能保證充分混合，最佳的加藥點(diǎn)應(yīng)在除氧器出口管上，在經(jīng)過給水泵攪動(dòng)使其充分混合，達(dá)到除氧目的，經(jīng)過這一技改措施后，鍋爐氧腐蝕明顯緩解。
3．結(jié)合我振輝公司除氧器補(bǔ)水工藝特點(diǎn)，返回的冷凝液的品質(zhì)也是影響除氧器氧含量的一個(gè)重要方面，如果換熱器有故障或出現(xiàn)泄露，使冷凝液中含有大量的有機(jī)雜質(zhì)，pH降低，影響中壓冷凝液的品質(zhì)，從而影響到除氧器的除氧效果
4．取樣器等輔助裝置由于泄漏、化驗(yàn)用藥品存在問題，造成的假象
5．液位控制不好，除氧器液位控制指標(biāo)60~80%，保證除氧器有一個(gè)合理的氣空間，如果液位控制過高 ，氣空間過小，不利于蒸汽與氧氣的排除，也會(huì)影響除氧效果。
二、處理氧含量超標(biāo)的方法主要有：
1. 檢查取樣器、化驗(yàn)用藥品、設(shè)備，的運(yùn)行及使用上是否存在問題，有無缺陷，并及時(shí)糾正。
2. 在除氧器運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)出水氧含量超標(biāo)，在及時(shí)分析查找原因的同時(shí)，應(yīng)首先提高聯(lián)胺的加藥量，并在水溫、水的pH、水中聯(lián)胺的含量等指標(biāo)控制上盡量在其指標(biāo)范圍內(nèi)控制高限，提高化學(xué)除氧加藥效果，盡量先將指標(biāo)及時(shí)調(diào)節(jié)到合格范圍內(nèi)。
3. 檢查除氧器運(yùn)行壓力、水溫、水位，加強(qiáng)調(diào)節(jié)，并保持上水量穩(wěn)定，嚴(yán)格按照除氧器設(shè)計(jì)參數(shù)控制除氧器運(yùn)行，在除氧器運(yùn)行中做到水在飽和壓力下達(dá)到飽和溫度，即：根據(jù)“亨利定律”使水始終處于沸騰狀態(tài)，使氣體在水中的分壓為零，溶解度為零，保證氣體能夠從水中充分逸出，如圖：當(dāng)沸點(diǎn)100℃時(shí)，水中溶解氧含量為零；若水只加熱到99℃（即低于沸點(diǎn)1℃）水中殘留氧含量即可高達(dá)0.1mg/L。
4. 檢查除氧器運(yùn)行負(fù)荷，盡量防止除氧器超負(fù)荷運(yùn)行，造成除氧器超過設(shè)計(jì)運(yùn)行除氧能力，達(dá)不到理想效果，這方面，我廠在06年擴(kuò)建完成后，由于整個(gè)裝置用蒸汽量大（當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)70~75t/h）造成鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行，使除氧器運(yùn)行負(fù)荷過高，可能造成出水指標(biāo)過高，根據(jù)我廠當(dāng)時(shí)工藝狀況，我車間在擴(kuò)建檢修中及時(shí)采取措施，技改除氧頭排汽管，將原來直徑65mm的排汽管改為直徑108mm的排汽管，提高蒸汽排出量，從而有效地提高了除氧效果。
5. 檢查除氧頭內(nèi)部裝置是否有損壞，內(nèi)部填料分布是否均勻，保證布水效果，05~06年度我廠除氧器在運(yùn)行過程中除氧水氧含量一直存在超標(biāo)現(xiàn)象，最高達(dá)到20ppb左右，在06年大檢修中我們打開除氧頭，發(fā)現(xiàn)上部布水噴頭多處脫落損壞，嚴(yán)重影響了除氧頭的霧化、布水效果，使進(jìn)水不能與蒸汽充分混合，由于水的表面張力大，水中的氣體不能及時(shí)從水中溢出，嚴(yán)重影響了除氧效果，針對(duì)這樣現(xiàn)象，我車間及時(shí)采取措施修復(fù)，并將原來銅質(zhì)的噴頭改為不銹鋼材質(zhì)的，避免在運(yùn)行中脫落損壞，使除氧裝置運(yùn)行得以保障。
6. 適當(dāng)增加除氧頭的排汽量，這一項(xiàng)在我車間的除氧器技改后，效果非常明顯（上面已提到），但是，排汽量也不能控制的過大，這是由于噴霧式除氧頭本身特點(diǎn)決定的；該種方式的除氧頭，水在除氧過程中，大約有90%的溶解氣體變成小氣泡逸出，其余10%要靠擴(kuò)散作用，自水滴內(nèi)部擴(kuò)散到水滴表面后，才能被蒸汽帶走，當(dāng)水呈霧狀時(shí)，對(duì)于氣泡的逸出是很有利的，氣泡通過的水層很薄，但對(duì)于溶解氣體的擴(kuò)散過程卻很不利，因?yàn)槲⑿〉乃尉哂泻艽蟮谋砻鎻埩�，溶解氣體不容易通過小水滴的表面擴(kuò)散。因此過大的排汽量，并不一定會(huì)是氧含量進(jìn)一步降低，反而會(huì)造成大量的熱損失。
7．適當(dāng)提高除氧器上水壓力，保證除氧頭噴頭霧化效果，保證蒸汽與霧化水充分接觸，提高除氧效果。
8．加強(qiáng)返回凝液水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常時(shí)及時(shí)與上游單位溝通，及時(shí)將中壓凝液切出，保證初氧器進(jìn)水水質(zhì)。
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