低压热力除氧器给水除氧遥遥不好进行改造技术说明

低压热力除氧器给水除氧效果不好进行改造技术说明

低压热力除氧器给水除氧效果不好进行改造技术说明，针对低压热力除氧器给水除氧效果不稳定、溶氧时常不合格等问题，经对除氧塔头更换，并对起膜器、水箅层、填料层、再沸腾装置等改造，从而有效地解决除氧器的问题。
能源动力厂6#~9#低压热力除氧器均为DCM150低压热力式，工作压力0.02MPa,工作温度104℃,水箱容积50m3。这四台除氧器运行后，给水除氧效果一直不稳定，溶氧时常不合格（除氧合格率在60%~85%之间），对锅炉的安全稳定运行造成隐患。本文分析了除氧器除氧效果不稳定的主要原因，并提出了解决方案。决定在不更换除氧塔头的基础上，对蒸汽加热分配装置、再沸腾装置、对水箅层、填料层、信号管等进行改造的措施。
1低压热力除氧器的结构及原理
低压热力除氧器是电力锅炉给水除氧的重要设备。低压热力除氧器结构由除氧头及水箱组成。除氧塔头是除氧器的关键部件，由外壳、起膜器、水蓖子、液汽网等组成。起膜器是由上部热力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气流逆流交汇换热，此换热段为新型水膜式除氧器的一级（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。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。起膜器下部设计有水篦层，给水经此层进行再分配，并进一步除氧。到液气网层，给水在此段进行深度除氧，落入水箱时，含氧量达到7μg/L。
2影响除氧效果的原因分析
经对低压热力除氧器设计结构图纸的研究分析，并结合设备定修对除氧塔头进行解体检查，发现造成低压热力除氧器除氧效果不稳定的原因如下
1）除氧水与加热蒸汽接触的表面积不够大、接触不充分。热力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Ω形填料上再行加热，后水落到下部水箱，完成热交换过程。因热力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。由于加热蒸汽分气装置结构设计的不合理，造成蒸汽不能很好地均匀向上侧扩散，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。再者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。
2）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Ω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一步加热深层除氧，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。
3）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提高除氧效果的技术措施
从上述分析中，找出了低压热力除氧器给水除氧不合格的主要原因，针对存在的问题对除氧头进行技术改造。
1）对低压热力除氧器加热蒸汽分气装置进行改造。设计和安装方面，因其旋转分气孔较少、且其直径仅为300mm，导致蒸汽分配不均匀；其安装位置仅在起膜器下方200mm处，距离起膜器位置太近，远小于热力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。改造后的分气装置，直径为500mm，在周边的圆周上增加很多长方形50mm×400mm的分气孔。
图1改造前
2）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，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150mm改为现在的100mm，增加除氧的持续性，满足除氧水的除氧需要。
3）对除氧头排气口进行改造。原塔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。改造前后的系统，见图1和图2。
对6#~9#低压热力除氧器的除氧头进行技术改造后，四台低压热力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#低压热力除氧器的60.41%、7#低压热力除氧器的83.33%，8#除氧器的77%、9#低压热力除氧器的72%，提高至目前的溶氧合格率均达到遥遥。通过改造，保证了生产的顺利运行，经济效益明显。