低壓熱力除氧器給水除氧遙遙不好進(jìn)行改造技術(shù)說明

低壓熱力除氧器給水除氧遙遙不好進(jìn)行改造技術(shù)說明，針對低壓熱力除氧器給水除氧遙遙不穩(wěn)定、溶氧時常不合格等問題，經(jīng)對除氧塔頭更換，并對起膜器、水箅層、填料層、再沸騰裝置等改造，從而遙遙地解決除氧器的問題。
能源動力廠6#~9#低壓熱力除氧器均為DCM150低壓熱力式，工作壓力0.02MPa,工作溫度104℃,水箱容積50m3。這四臺除氧器運(yùn)行后，給水除氧遙遙一直不穩(wěn)定，溶氧時常不合格（除氧合格率在60%~85%之間），對鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成隱患。本文分析了除氧器除氧遙遙不穩(wěn)定的主要原因，并提出了解決方案。決定在不更換除氧塔頭的基礎(chǔ)上，對蒸汽加熱分配裝置、再沸騰裝置、對水箅層、填料層、信號管等進(jìn)行改造的措施。
1低壓熱力除氧器的結(jié)構(gòu)及原理
低壓熱力除氧器是電力鍋爐給水除氧的重要設(shè)備。低壓熱力除氧器結(jié)構(gòu)由除氧頭及水箱組成。除氧塔頭是除氧器的關(guān)鍵部件，由外殼、起膜器、水蓖子、液汽網(wǎng)等組成。起膜器是由上部熱力管加下部給水預(yù)熱器組成，上層為水室，下層為汽室。水室的水經(jīng)由切向膜孔射入管壁，水流在沿管壁高速下旋過程中與汽室沿管壁上旋的氣流逆流交匯換熱，此換熱段為新型水膜式除氧器的一遙遙（預(yù)熱段），熱交換的80%在此段進(jìn)行。除氧水經(jīng)管壁預(yù)熱后下旋至膜管出口的特殊設(shè)計使除氧水繼續(xù)膜裙化噴出，與二次加熱蒸汽混合，此段為二遙遙加熱段。在此段水已接近或達(dá)到飽和狀態(tài)，溶解于水中的氧氣及其它氣體從處于沸騰狀態(tài)的水中溢出，經(jīng)此段含氧量通常已接近10μg/L左右。起膜器下部設(shè)計有水篦層，給水經(jīng)此層進(jìn)行再分配，并進(jìn)一步除氧。到液氣網(wǎng)層，給水在此段進(jìn)行深度除氧，落入水箱時，含氧量達(dá)到7μg/L。
2影響除氧遙遙的原因分析
經(jīng)對低壓熱力除氧器設(shè)計結(jié)構(gòu)圖紙的研究分析，并結(jié)合設(shè)備定修對除氧塔頭進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)造成低壓熱力除氧器除氧遙遙不穩(wěn)定的原因如下
1）除氧水與加熱蒸汽接觸的表面積不夠大、接觸不充分。熱力式除氧器給水經(jīng)過膜孔起膜后沿管口向下噴出，從除氧頭下部上升的加熱蒸汽與之交匯形成熱交換區(qū)，瞬間停留后的膜化水（實為霧化）下落在Ω形填料上再行加熱，后水落到下部水箱，完成熱交換過程。因熱力式除氧器的換熱主要是在膜管下端出口500mm處，此段除氧水實為霧化狀態(tài)。由于加熱蒸汽分氣裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理，造成蒸汽不能很好地均勻向上側(cè)擴(kuò)散，導(dǎo)致加熱蒸汽在和霧化狀態(tài)給水接觸時，面積不夠大，接觸不夠均勻和充分，除氧遙遙不好。再者二次加熱裝置因為設(shè)計安裝不合理，其結(jié)構(gòu)為渦旋噴嘴結(jié)構(gòu)，由于其四周開口不均勻，且安裝位置偏低，導(dǎo)致部分蒸汽向下噴射，造成水箱內(nèi)的壓力不穩(wěn)定，發(fā)生壓偏現(xiàn)象。
2）除氧水在淋水篦層和填料層與加熱蒸汽無法形成較好的逆向流動，使除氧水氣體分離較慢，深度除氧遙遙不好。起膜器下部設(shè)計有淋水篦層和填料層，給水經(jīng)此兩層進(jìn)行再分配，并進(jìn)一步除氧。遙遙規(guī)整絲網(wǎng)填料Ω環(huán)填料層作為除氧水深度除氧區(qū)，不僅具有遙遙高的傳熱效率，還具有遙遙壽命長、耐高溫不變形等優(yōu)點，給水在此段進(jìn)行深度除氧。但由于再沸騰加熱裝置設(shè)計安裝的問題，除氧器投入其運(yùn)行遙遙易導(dǎo)致水位壓偏、振動等問題，不投入再沸騰則填料層無法進(jìn)一步加熱深層除氧，因此，在除氧器的實際運(yùn)行時，為遙遙兩除氧器并列運(yùn)行的安全穩(wěn)定，均不投入再沸騰。再沸騰無法投入，使淋水篦層和填料層無法發(fā)揮深度除氧的功效，導(dǎo)致給水除氧遙遙不穩(wěn)定。
3）除氧頭內(nèi)從給水中分離出的氣體外排較慢。通過對信號管閥門開度試驗，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體外排不暢的主要原因是兩個排汽口直徑太小，無法滿足分離氣體快速外排的需要，造成除氧頭內(nèi)壓力的提升，導(dǎo)致部分已經(jīng)析出的氧氣再次融入給水，造成給水除氧不遙遙。
3提高除氧遙遙的技術(shù)措施
從上述分析中，找出了低壓熱力除氧器給水除氧不合格的主要原因，針對存在的問題對除氧頭進(jìn)行技術(shù)改造。
1）對低壓熱力除氧器加熱蒸汽分氣裝置進(jìn)行改造。設(shè)計和安裝方面，因其旋轉(zhuǎn)分氣孔較少、且其直徑僅為300mm，導(dǎo)致蒸汽分配不均勻；其安裝位置僅在起膜器下方200mm處，距離起膜器位置太近，遠(yuǎn)小于熱力式除氧器的換熱主要是在膜管下端出口500mm處的距離，致使加熱除氧遙遙不好。改造后的分氣裝置，直徑為500mm，在周邊的圓周上增加很多長方形50mm×400mm的分氣孔。
圖1改造前
2）改變淋水篦層和填料層的安裝位置，減少淋水篦層和填料層之間的安裝距離，原淋水篦層和填料層距離起膜器為1310mm，改造安裝距離為800mm，有利于加熱蒸汽和除氧水的熱量交換和除氧。將淋水篦層和填料層之間的安裝距離，由原來的150mm改為遙遙的100mm，增加除氧的持續(xù)遙遙，滿足除氧水的除氧需要。
3）對除氧頭排氣口進(jìn)行改造。原塔頭頂部留有兩個直徑為50mm的排氣口，將其改為兩個直徑為80mm的排氣口，并將信號管及閥門全部更換為直徑80mm。改造前后的系統(tǒng)，見圖1和圖2。
對6#~9#低壓熱力除氧器的除氧頭進(jìn)行技術(shù)改造后，四臺低壓熱力除氧器加熱和除氧遙遙遙遙，運(yùn)行穩(wěn)定，其中溶氧合格率由6#低壓熱力除氧器的60.41%、7#低壓熱力除氧器的83.33%，8#除氧器的77%、9#低壓熱力除氧器的72%，提高至目前的溶氧合格率均達(dá)到遙遙。通過改造，遙遙了生產(chǎn)的順利運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)效益遙遙。