DCM-150低压旋膜除氧器除氧头技术改造技术报告

DCM150低压旋膜除氧器除氧头技术改造技术报告

本项目经过对6*9*低压旋膜除氧器除氧头存在的问题进行分析，
找出除氧不合格的原因，并针对原因对存在的问题进行技术改进，终
确定改造的可行性，改造完成后，通过调试运行，较好的解决了给水除.
氧不合格的问题，保证了热力系统给水的安全和稳定性。

此报告从以下几个方面总结

1.低压旋膜除氧器概述；

2.低压旋膜除氧器存在问题及原因分析；

3.低压旋转膜除氧器技术改造；

4.低压旋膜除氧器改造实施；

5.低压旋转膜除氧器改造后运行效果；

6.低压旋转膜除氧器总结
。
1.低压旋膜除氧器概述

1.1给水除氧的重要性
在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一一个环节. 氧
是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,给水中的氧应当迅速得到清除，
否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀产物氧化铁会进入锅炉内,
沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成传热不良的铁垢,而且腐蚀会
造成管道内壁出现点坑，造成阻力系数增大。管道腐蚀严重时,甚至会发
生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水
温大于等于95"C的热水锅炉都必需除氧。
1.2低压旋膜除氧器结构及原理

低压旋膜除氧器的结构形式是由除氧头及水箱组成。除氧头是关键
部件，由外壳、起膜器、淋水蓖子、液汽网等组成。起膜器是由，上部旋
膜管加下部给水预热器组成，上层为水室，下层为汽室。水室的水经由
切向膜孔射入管壁，水流在沿管壁高速下旋过程中与汽室沿管壁上旋的
汽流逆流交汇换热,此换热段为新型水膜式除氧器的一级，即预热段,
热交换的80%在此段进行。除氧水经管壁预热后下旋至膜管出口的特殊
设计使用除氧水继续膜裙化喷出，与二次加热蒸汽混合，此段为二级
加热段，出为除氧水饱和段。在此段，水已接近或达到饱和状态，溶解
于水中的氧气及其它气体从处于沸腾状态的水中溢出,经此段含氧量通
常已接近10μg/L左右。起膜器下部另设计有淋水篦层，给水经此层进行
再分配，并进一步除氧。高效规整丝网填料不仅具有极高的传热效率，
还具有使用寿命长，耐高温不变形等优点，给水在此段进行深度除氧，
落入水箱时，含氧量已达到7μg/L。
2.低压旋膜除氧器存在问题及原因分析

2.1低压旋膜除氧器问题现状
热电厂老区6*9*低压旋膜除氧器均为低压旋膜式。
由于除氧头的设计及制造缺陷，导致除氧器在运行时存在给水与加热面
接触不充分、水中析出的氧气不能及时排出等弊端，从而造成溶氧时常
不合格。通过化验，6*9#低压旋膜除氧器的除氧合格率在60%到85%之间，无
法达到锅炉给水的要求，对锅炉的安全稳定运行造成隐患。

2.2问题原因分析
低压旋膜式除氧器要保证除氧效果，必须具备以下条件

①除氧水必须加热到一定压力下的饱和温度,并在除氧塔和水箱中
有一定滞留时间。

②除氧给水应有足够的与加热蒸汽接触的表面积,以保证良好的加
热效果。

③保证除氧水在塔内为紊流状态，以增加气体的扩散速度。

④要迅速排除从给水中分离出的气体，以降低除氧器内气体分压
力。

⑤保持加热蒸汽于除氧水逆向流动，加速气体分离。
通过对除氧器设计结构图纸进行研究分析,并结合7#除氧器定修对
除氧头进行解体检查,发现造成低压旋膜除氧器除氧效果不稳定的原因为下述几
点

I.低压旋膜除氧器除氧水与加热蒸汽接触的表面积不够大，接触不充分。旋膜式除
氧器给水经过膜孔起膜后沿管口向下喷出，从除氧头下部上升的加热蒸
汽与之交汇形成热交换区，瞬间停留后的膜化水(实为雾化)下落在2
形填料上再行加热，后水落到下部水箱，完成热交换过程。因旋膜式
除氧器的换热主要是在膜管下端出口500mm处，此段除氧水实为雾化
状态。由于加热蒸汽分汽装置结构设计的不合理，造成蒸汽不能很好的
均匀向上侧扩散，导致加热蒸汽在和雾化状态给水接触时,面积不够大,
接触不够均匀和充分，除氧效果不好。另外二次加热装置因为设计安装
不合理，其结构为涡旋喷嘴结构，由于其四周开口不均匀，且安装位置
偏低，导致部分蒸汽向下喷射,造成水箱内的压力不稳定发生压偏现象。

II.除氧水在淋水篦层和填料层与加热蒸汽无法形成较好的逆向流
动，使除氧水气体分离较慢，深度除氧效果不好。起膜器下部设计有淋
水篦层和填料层，给水经此两层进行再分配，并进一步除氧。高效规整
丝网填料Q环填料层作为除氧水深度除氧区，不仅具有极高的传热效
率，还具有使用寿命长，耐高温不变形等优点，给水在此段进行深度除
氧。但由于再沸腾加热装置设计安装的问题，除氧器投入其运行极易导
致水位压偏、振动等问题，不投入再沸腾则填料层无法进步加热深层
除氧。因此在除氧器的实际运行时，为保证两除氧器并列运行的安全稳
定，均不投入再沸腾。再沸腾无法投入，使淋水篦层和填料层无法发挥
深度除氧的功效，导致给水除氧效果不稳定。
II.除氧头内从给水中分离出的气体外排较慢。通过对信号管阀门开
度试验，发现产生气体外排不畅的主要原因是两个排汽口直径太小，无
法满足分离气体快速外排的需要，造成除氧头内压力的提升，导致部分
已经析出的氧气再次融入给水，造成给水除氧不彻底。

3.低压旋膜除氧器技术改造
从上述分析中，找出了低压旋膜除氧器给水除氧不合格的主要原因。我们通
过查阅技术资料、技术咨询和参考其它厂家该类问题处理的成功经验方
法，并结合产生问题的原因，决定针对存在的问题对除氧头进行技术改
造。

3.1对低压旋膜除氧器加热蒸汽分汽装置进行改造。原分汽装置，设
计和安装上存在问题，其旋转分汽孔较少且其直径仅为300mm,导致蒸
汽分配不均匀;其安装不合理，安装位置仅在起膜器下方200mm处,距离起膜器位置太近，远小于旋膜式除氧器的换热主要是在膜管下端出
口500mm处的距离,致使加热除氧效果不好。改造后的分汽装置,
直径为500mm,在周边的圆周上增加很多长方形50X400的分汽孔。

图1原蒸汽分汽装置
图2改造后的蒸汽分汽装置

3.2低压旋膜除氧器改变淋水篦层和填料层的安装位置，减少淋水篦层和填料层之
间的安装距离。改造后除氧头结构见图4，原淋水篦层和填料层距离起
膜器为1310mm, 改造安装距离为800mm,有利于加热蒸汽和除氧水的
热量交换和除氧。将淋水篦层和填料层之间的安装距离由原来的150
mm改为现在的100 mm,增加除氧的持续性，满足除氧水的除氧需要。

3、对除氧头排汽口进行改造。原除氧头顶部留有两个直径为50mm
的排气口，将其改为两个直径为80mm的排气口，并将信号管及阀门全
部更换为直径80mm。

4、低压旋膜除氧器改造实施
先对改造的蒸汽进汽分配装置等备件进行制作，并准备好相关材
料和备件。再通过生产组织优化调整，将6*.9*低压旋膜除氧器依次安排出68天时
间进行改造和试运行。我们利用2月至4月的时间，依次对7#、6#、8*和
9#低压旋膜除氧器的除氧头进行技术改造和调整试运行。

5、低压旋膜除氧器改造后运行效果
2010年2月至4月，分别对6*9#除氧器的除氧头进行相应的技术
改造后，6*9*#低压旋膜除氧器加热和除氧效果显著，运行稳定，其中溶氧合格率
由6*除氧器的60.41%，7*除氧器的83.33%，8#低压旋膜除氧器的77%, 9#低压旋膜除氧器的72%，提高至目前的溶氧合格率均达到遥遥。

6、低压旋膜除氧器总结
通过对6#9#低压旋膜除氧器除氧头的技术改造，不但提高了技术人员分析
和解决现场问题的能力，还拓宽了解决问题的思路和方法，锻炼了技术队伍，为今后处理类似问题积累了经验和宝贵财富。