余热发电系统热力除氧位置差异的能效对比
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２ １ 年 第４ ０２ 期
Ｎ ． ２ １ ｏ４ ０２
仝伟峰 ，等 ：余热发电系统热力除氧位置差异的能效对 比
互 狸缇针与建缇
除氧器布置在主厂房 ，利用余热锅炉产生的 低 压蒸汽 进行 除氧 ，工 艺流程 图如 图 １ 示 。 所
除 氧 器 直 接放 置 在 低 压 汽 包 上 ，先 利 用 省 煤
２ １ 年 第４ ０２ 期
Ｎ０． ２ ２ ４ ０１
新 世 纪水 泥导报
Ｃｅ ｎ ｉ ｅ ｆ ｗ ｏｃ ｍｅ ｔＧｕ ｄ ｏｒＮｅ Ｅｐ ｈ 互程 诅 针 与 建缇
中图分 类号 ：Ｔ ７ ．； Ｍ６ ７ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —４ ３２ １ ）４０ ２ —３ ＤＯ 编码 ：１．９９ｊｓｎ１０ —４ ３２ １． ． ９ Ｑ１２８ Ｔ １ ０ ８０ ７ （０ ２０ —０ ９０ Ｉ ０３ ６／ｉ ．０ ８０ ７ ．０ ２０ ０ ．ｓ ４０
到预 期效 果 。
由于 真 空 除 氧 和 化 学 除 氧 不 易 达 到 理 想 的除 氧效果 ，目 前运行的余热发电系统 中有部分锅炉已 出现 氧腐 蚀 现象 ，有 的甚 至 在锅炉 运行 三年 左 右时 间就需 要 大修 ，严 重 影 响系统 安全 性 和经济 性 。鉴 于此 ，除氧效 果好 、技 术 成熟 、运 行稳 定 的热力 除
余热发 电系统热力除氧位置差异的能效对比
仝伟峰 郭建伟 彭 岩
中信重工机械股份有 限公 司，４ １３ ７０ ９
摘 要 水泥 厂双压余 热发 电系统采用 热力除 氧时 ，除氧器 的设 置位置 比较 重要 ，需 要根据水 泥窑环 境 条件 、余 热情 况 、设备 投资 、余 热发 电系统配置 等情况 ，综 合考 虑进行选择 。可供选择 的方式 为 ：除氧 器 布置在 主厂房或ＡＱ 锅 炉上或低 压汽包上 。除氧器 的丁作能效 因位置不 同而有所差异 。 Ｃ 关 键词 水 泥窑 余热发 电 热力 除氧 位置 能效
象 ，对 比分析热 力 除氧器 不 同安装 位置 的余热 电站 能效差 异 ，为双 压余 热发 电 系统热力 除 氧器位 置 的 选 取提供 借 鉴 。
１热 力除 氧原理
垢 ，影响余热锅炉的效率 ；另外 ， 若产生的铁垢进 入汽轮 机 则会 导致 汽轮 机 叶片腐 蚀 ，降低 汽 轮机 内 效 率 ，甚 至引 起汽 轮机 安全 事故 。 目前 ，水 泥 窑余 热 发 电 系 统 中 ，为 了充 分 利
０ 引 言
氧 重新得 到 重视 。与其 它 除氧方 式相 比 ，热力 除氧
发 电热 力 系统 中 ，给 水 除氧 十分 关 键 ，若 除
不 仅 能除 氧 ，而 且 能 除 去水加 给水 含盐量 ，也 不增加 其 它气 体 的溶解 量 ，且操 作 比较容 易控制 … 。
按 照 道 尔 顿分 压 定律 ，除氧 器 内水 面 上混 合
气 体 全 压 力 Ｐ，应 等 于 水 面 各 气 体 （ ０ 、Ｎ 、
Ｏ和 ０ Ｐ ＰＨ 之 ２ ０ 用水泥窑排放 的废气余热 ，降低余热锅炉排 烟温 Ｃ 水 蒸 汽 等 ）分 压 力 尸 ．、Ｐ 度 ，除 氧方 式大 部 分采用 化 学 除氧或 真空 除氧 。真 和 。 空 除氧 系统 中 ，欲 除氧 的除盐 水 温度 直接 影响 除氧 Ｐ Ｐ 。 尸 ２尸 Ｏ＋ ＋ Ｈ） ∑Ｐ＋ Ｈ） ＝ ０ ＋ Ｎ Ｃ２… 尸 ， ＝ ｉ 。 ＋ （ Ｐ （ 如 定压 下加 热水 至沸腾 并使 水 蒸汽 分压 力Ｐ 效果 ，理 想 的除盐 水 温度 应 高 出除氧器 运行 的真空 ； 度 所 对 应 的饱 和 温度 ３ ５ ，同时 真 空泵 循 环 水 趋 近 于全 压 ，则 水 面 所 有 其他 气体 的分压 力 ∑Ｐ 温 应低 于 该饱 和温 度 ３ ℃ ，但 在 实 际运行 中 ，由 ～５ 即趋近 于零 。 于运行 条 件及 环境 温 度 的变化 ，上 述温 度条 件不 易 按照亨利定律 ，气体在水中的溶解度 ，与该 气 体在 水 面上 的分压 力成 正 比。 即单 位体 积水 中溶 达 到 ，且 操作 控制 困难 ，故 真 空除 氧效 果不 可靠 。 与水 面 卜 气 体 的分 压 力 成 正比。 该 而 化学 除 氧是 利用 化学 物质 和水 中的氧气 反应 ，从 解某 气 体量 ｂ 根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 和 亨 利 定 律 ，要 将 凝 而 除去 水 中含有 的氧气 ，主要有 化学 加药 除氧 和 铁 屑 除氧 等 。但 由于 化学 反应 需要 较高 的温 度条 件 和 结 水 加 热 到 除 氧 器 压 力 下 的饱 和 温 度 ，才 能 使气 ０ 、Ｎ 、Ｃ 】 反应 时 间 ，而凝 结水 的温度 较低 ，化 学 除氧无 法达 体 （ Ｏ等 ）在 水 中 的溶 解 量 趋 于零 。
在 热力 除 氧 时 ，将 需 要 除 氧 的水 加 热 到 除 氧压 力 下 的沸 点 温度 ，液 面上 就仅 有 水 蒸 气 ，其 分 压 力 Ｐ ＝ 他 气体 的分 压力 为零 ，水 中的氧气 等其 ｕｏＰ，其 ， 他 气体 被解 析 出来 。 Ｉ
２ 热 力 除氧器 的 三种安装 位 置 ２１ 除氧 器布置在 主 厂房 ．
本 文 以 水 泥 窑 双 压 余 热 发 电 系 统 为研 究 对
氧 效果 不佳 ，溶 入水 中的氧 易 引起钢 材化 学 、电化
学腐蚀 ，在锅炉汽包和管道内壁形成许多大小不等 的 小 鼓 包 ，大 大 缩 短 锅 炉及 管 道 的使 用 寿 命 ，导
致爆 管等 事 故发 生 ；氧腐 蚀产 生 的氧 化铁依 附 于锅 炉受 热 面 ，在 管 内壁 形成难 溶 于水 且不 易传 热 的铁
２ １ 年 第４ ０２ 期
Ｎ ． ２ １ ｏ４ ０２
仝伟峰 ，等 ：余热发电系统热力除氧位置差异的能效对 比
互 狸缇针与建缇
除氧器布置在主厂房 ，利用余热锅炉产生的 低 压蒸汽 进行 除氧 ，工 艺流程 图如 图 １ 示 。 所
除 氧 器 直 接放 置 在 低 压 汽 包 上 ，先 利 用 省 煤
２ １ 年 第４ ０２ 期
Ｎ０． ２ ２ ４ ０１
新 世 纪水 泥导报
Ｃｅ ｎ ｉ ｅ ｆ ｗ ｏｃ ｍｅ ｔＧｕ ｄ ｏｒＮｅ Ｅｐ ｈ 互程 诅 针 与 建缇
中图分 类号 ：Ｔ ７ ．； Ｍ６ ７ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —４ ３２ １ ）４０ ２ —３ ＤＯ 编码 ：１．９９ｊｓｎ１０ —４ ３２ １． ． ９ Ｑ１２８ Ｔ １ ０ ８０ ７ （０ ２０ —０ ９０ Ｉ ０３ ６／ｉ ．０ ８０ ７ ．０ ２０ ０ ．ｓ ４０
到预 期效 果 。
由于 真 空 除 氧 和 化 学 除 氧 不 易 达 到 理 想 的除 氧效果 ，目 前运行的余热发电系统 中有部分锅炉已 出现 氧腐 蚀 现象 ，有 的甚 至 在锅炉 运行 三年 左 右时 间就需 要 大修 ，严 重 影 响系统 安全 性 和经济 性 。鉴 于此 ，除氧效 果好 、技 术 成熟 、运 行稳 定 的热力 除
余热发 电系统热力除氧位置差异的能效对比
仝伟峰 郭建伟 彭 岩
中信重工机械股份有 限公 司，４ １３ ７０ ９
摘 要 水泥 厂双压余 热发 电系统采用 热力除 氧时 ，除氧器 的设 置位置 比较 重要 ，需 要根据水 泥窑环 境 条件 、余 热情 况 、设备 投资 、余 热发 电系统配置 等情况 ，综 合考 虑进行选择 。可供选择 的方式 为 ：除氧 器 布置在 主厂房或ＡＱ 锅 炉上或低 压汽包上 。除氧器 的丁作能效 因位置不 同而有所差异 。 Ｃ 关 键词 水 泥窑 余热发 电 热力 除氧 位置 能效
象 ，对 比分析热 力 除氧器 不 同安装 位置 的余热 电站 能效差 异 ，为双 压余 热发 电 系统热力 除 氧器位 置 的 选 取提供 借 鉴 。
１热 力除 氧原理
垢 ，影响余热锅炉的效率 ；另外 ， 若产生的铁垢进 入汽轮 机 则会 导致 汽轮 机 叶片腐 蚀 ，降低 汽 轮机 内 效 率 ，甚 至引 起汽 轮机 安全 事故 。 目前 ，水 泥 窑余 热 发 电 系 统 中 ，为 了充 分 利
０ 引 言
氧 重新得 到 重视 。与其 它 除氧方 式相 比 ，热力 除氧
发 电热 力 系统 中 ，给 水 除氧 十分 关 键 ，若 除
不 仅 能除 氧 ，而 且 能 除 去水加 给水 含盐量 ，也 不增加 其 它气 体 的溶解 量 ，且操 作 比较容 易控制 … 。
按 照 道 尔 顿分 压 定律 ，除氧 器 内水 面 上混 合
气 体 全 压 力 Ｐ，应 等 于 水 面 各 气 体 （ ０ 、Ｎ 、
Ｏ和 ０ Ｐ ＰＨ 之 ２ ０ 用水泥窑排放 的废气余热 ，降低余热锅炉排 烟温 Ｃ 水 蒸 汽 等 ）分 压 力 尸 ．、Ｐ 度 ，除 氧方 式大 部 分采用 化 学 除氧或 真空 除氧 。真 和 。 空 除氧 系统 中 ，欲 除氧 的除盐 水 温度 直接 影响 除氧 Ｐ Ｐ 。 尸 ２尸 Ｏ＋ ＋ Ｈ） ∑Ｐ＋ Ｈ） ＝ ０ ＋ Ｎ Ｃ２… 尸 ， ＝ ｉ 。 ＋ （ Ｐ （ 如 定压 下加 热水 至沸腾 并使 水 蒸汽 分压 力Ｐ 效果 ，理 想 的除盐 水 温度 应 高 出除氧器 运行 的真空 ； 度 所 对 应 的饱 和 温度 ３ ５ ，同时 真 空泵 循 环 水 趋 近 于全 压 ，则 水 面 所 有 其他 气体 的分压 力 ∑Ｐ 温 应低 于 该饱 和温 度 ３ ℃ ，但 在 实 际运行 中 ，由 ～５ 即趋近 于零 。 于运行 条 件及 环境 温 度 的变化 ，上 述温 度条 件不 易 按照亨利定律 ，气体在水中的溶解度 ，与该 气 体在 水 面上 的分压 力成 正 比。 即单 位体 积水 中溶 达 到 ，且 操作 控制 困难 ，故 真 空除 氧效 果不 可靠 。 与水 面 卜 气 体 的分 压 力 成 正比。 该 而 化学 除 氧是 利用 化学 物质 和水 中的氧气 反应 ，从 解某 气 体量 ｂ 根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 和 亨 利 定 律 ，要 将 凝 而 除去 水 中含有 的氧气 ，主要有 化学 加药 除氧 和 铁 屑 除氧 等 。但 由于 化学 反应 需要 较高 的温 度条 件 和 结 水 加 热 到 除 氧 器 压 力 下 的饱 和 温 度 ，才 能 使气 ０ 、Ｎ 、Ｃ 】 反应 时 间 ，而凝 结水 的温度 较低 ，化 学 除氧无 法达 体 （ Ｏ等 ）在 水 中 的溶 解 量 趋 于零 。
在 热力 除 氧 时 ，将 需 要 除 氧 的水 加 热 到 除 氧压 力 下 的沸 点 温度 ，液 面上 就仅 有 水 蒸 气 ，其 分 压 力 Ｐ ＝ 他 气体 的分 压力 为零 ，水 中的氧气 等其 ｕｏＰ，其 ， 他 气体 被解 析 出来 。 Ｉ
２ 热 力 除氧器 的 三种安装 位 置 ２１ 除氧 器布置在 主 厂房 ．
本 文 以 水 泥 窑 双 压 余 热 发 电 系 统 为研 究 对
氧 效果 不佳 ，溶 入水 中的氧 易 引起钢 材化 学 、电化
学腐蚀 ，在锅炉汽包和管道内壁形成许多大小不等 的 小 鼓 包 ，大 大 缩 短 锅 炉及 管 道 的使 用 寿 命 ，导
致爆 管等 事 故发 生 ；氧腐 蚀产 生 的氧 化铁依 附 于锅 炉受 热 面 ，在 管 内壁 形成难 溶 于水 且不 易传 热 的铁