低位热力旋膜式除氧器在锅炉给水除氧系统中的应用

低位热力旋膜式除氧器在锅炉给水除氧系统中的应用

根据行业燃油燃气锅炉房设计和运行现状，结合工程实例，比较了低位热力旋膜式除氧器和高位热力除氧器在锅炉给水除氧系统中的优缺点及投资与运行费用，提出了采用低位热力旋膜式除氧器的建议。
行业燃油燃气锅炉给水过程中，锅炉给水中的溶解氧是造成管道和设备腐蚀的重要因素，除氧是非常关键的环节。如果锅炉给水中的溶解氧没有及时清除，水中氧含量达不到标准要求，就会腐蚀锅炉给水管道和锅炉设备。腐蚀产物会附着在管壁上，并且可能随锅炉给水系统进人锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上形成铁垢，导致锅炉传热不良。腐蚀严重时，还会造成管道和设备的泄漏，出现重大的安全隐患。
锅炉给水系统的除氧方式
常用的锅炉给水除氧方法有热力除氧、真空除氧、化学除氧和解析除氧。热力除氧工艺操作与控制相对简单、运行稳定可靠、除氧效果好，在锅炉给水除氧中得到普遍应用。
行业燃油燃气锅炉房普遍采用热力除氧，除氧器主要采用大气热力式旋膜除氧器，其除氧原理基于亨利定律和道尔顿定律。除氧流程如下锅炉给水先通过除氧头内的起膜管将锅炉给水分散，形成极薄的水膜并与上升的蒸汽进行换热，形成水膜后大大增加了与蒸汽换热的面积，加强了换热效果；然后锅炉给水经过水篦子换抹在流经不锈钢汽液网组成的填料层时，受到蒸汽的进一步加抹.后锅炉给水储存在除氧水箱内，经蒸汽再沸腾管加达保证了锅炉给水在工作压力下为饱和水，而锅炉给水中析出的溶解氧，经过旋膜式除氧器上部的排气管随蒸汽一起排人大气，达到除氧目的。
低位热力旋膜式除氧器布置方式分析
目前行业燃油燃气锅炉房配置的大气热力式旋膜式除氧器有2种布置方式，一种为低位布置，一种为高位布置，相应配备低位热力旋膜式除氧器和高位热力除氧器。下面以工程实例简要分析这2种热力除氧器的优缺占以吉林鼎运新能源股份120万焦
表1燃油燃气锅炉房
锅炉房能力锅炉形式除氧器能力除氧器除氧方式除氧器布置方式除氧器中心线标高除氧器结构除氧器液位控制方式除氧器压力控制方式锅炉房占地面积锅炉房层数
工程13×20t/h燃油燃气快装锅炉2×30t/h大气热力式低位布置2.21m自带前置水泵，自带电控柜通过自带电控柜自动控制通过自带电控柜自动控制45m×24m 单层。
工程23×20t/h燃油燃气快装锅炉2×30t/h大气热力式高位布置9.42m无前置水泵和电控柜通过控制室DCS自动控制通过控制室DCS自动控制39m×24m3层。
在锅炉房能力、锅炉形式、除氧器能力和形式相同的情况下，根据表1数据分析可以得出以下结论。
低位布置的旋膜式除氧器比高位布置的除氧器在本体结构上多了前置水泵。由于经过除氧后的锅炉给水为1℃，相应的汽化压力为0.02MPa(表压），这样水在锅炉给水泵内就更容易汽化，造成锅炉给水泵汽蚀。为防止水在锅炉给水泵内汽化引起锅炉给水泵的汽蚀，需要增大锅炉给水泵的进口压力，对于低位布置的除氧器需要在除氧器出口和锅炉给水泵进口之间增加前置水泵，保证锅炉给水泵进口有一定的压力，防止锅炉给水泵汽蚀。
低位布置除氧器比高位布置除氧器的锅炉房厂房层数要少，这是为防止锅炉给水泵发生汽蚀。对于没有配备前置水泵的高位除氧器，需要增加除氧器的安装高度来提高锅炉给水泵进口的压力，防止锅炉给水泵汽蚀，一般高位布置的旋膜式除氧器需要安装在高于7m的平台上。
低位布置旋膜式除氧器比高位布置除氧器的锅炉房占地面积更大。配备低位除氧器的锅炉房为单层厂房，除氧器布置在底层；而配备高位除氧器的锅炉房为3层厂房，除氧器布置在3层，因此配备低位除氧器的锅炉房占地面积要大。
目前低位除氧器为组合式，除氧头内配置了1套多功能除氧装置，比高位除氧器除氧效果更稳定。低位除氧器给水调节阀与除氧头内的旋膜装置连锁，随负荷变化进行调节，保证除氧器在低负荷工况下，仍然可以和蒸汽进行充分换达到与额定负荷同样好的除氧效果。
低位热力旋膜式除氧器投资与运行费用比较
由表3可以看出，配备低位除氧器的工程1比配备高位除氧器的工程2设备购置及基建投资要节省40万元左右，但是每年电费多4.8万元，投产运行8年左右2种除氧器布置方式的投资和运行成本基本持平。
根据工程实例分析可以看出，燃油燃气锅炉房配备低位热力旋膜式除氧器比配备高位热力除氧器相对设备及基建投资要小，但运行费用略高。但是配备低位热力旋膜式除氧器的燃油燃气锅炉房由于除氧器和锅炉布置在同层，便于运行维护，并且低位热力旋膜式除氧器在低负荷运行时，具有与额定负荷同样好的除氧效果，除氧效果稳定，因此低位热力旋膜式除氧器的优势更大，在场地允许的情况下，建议燃油燃气锅炉房优先考虑低位除氧器的布置方案。