煤化工装置锅炉水溶解氧不合格原因与措施

煤化工装置锅炉水溶解氧不合格原因与措施
发表时间：2019-01-02T17:24:46.047Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：柴盛[导读] 摘要：化工企业除氧器并列运行，由于工艺复杂性和工况的多变性，存在设计缺陷，通过分析解决“返氧”，除氧头偏小，改变进汽方式等措施，使锅炉水溶解氧达标。

（国家能源集团宁煤烯烃一分公司宁夏银川 750411）
摘要：化工企业除氧器并列运行，由于工艺复杂性和工况的多变性，存在设计缺陷，通过分析解决“返氧”，除氧头偏小，改变进汽方式等措施，使锅炉水溶解氧达标。

关键词：除氧器除氧头
1概述
目前多数大型煤化工企业生产过程中，除氧水作为锅炉补水、化工工艺废锅补给水及化工工艺水用水，要求除氧水指标要求控制在7μg/L，正常有两级除氧，即低压除氧和高压除氧，要求低压除氧后溶解氧小于15μg/L，高压除氧后溶解氧小于7μg/L，由于煤化工工艺的复杂性，除氧器多为并联运行，除氧水的指标不能达到控制指标要求，长时间运行，形成设备的氧腐蚀，给设备长周期运行带来安全隐患。

某化工厂锅炉水除氧有低压除氧器和高压除氧器，均为山东某企业所生产的旋膜式除氧器。

低压除氧器额定出力435t/h，设计出口溶解氧≤10μg/L；高压除氧器额定出力515t/h，设计出口溶解氧≦5μg/L。

2设计及运行参数
3原因分析
3.1除氧器旋膜器设计不合理，旋膜器不能适应现工况运行
旋膜除氧器的关键部位是旋膜器。

该除氧器的旋膜器采用两层结构旋膜管带二次蒸汽系统，该旋膜器下部带二次蒸汽的孔群影响上部的除氧水水膜旋转，对水膜形成造成不利影响，影响除氧效果。

目前国内新型旋膜式热力除氧器的设计要点是旋膜器采用最新单层布孔设计，使除氧水能够形成最佳膜裙。

凝结水、补水等各种含氧水通过起膜管时，在起膜管下端出口处形成一旋转膜裙，使含氧水受到离心力作用表面张力得到有效的减小，贮热系数高，具有随温差成正比的特性，热质交换充分、流通性好，起膜管的设计既考虑液态传热传质，又考虑了汽态传质，促使旋膜式除氧器具有除氧效果高，对热负荷适应性好，允许入口水溶氧量高，入口水温低，补给水量大等特点，再加上加热蒸汽自下而上通过膜裙，水温升高，氧原子就能够很容易的从水中逸出，并升至上部封头的排汽管进入大气，达到除氧目的。

3.2除氧器无汽平衡装置
因除氧器运行工况不同，除氧器未设计汽平衡管道，实际运行中除氧器运行压力无法平衡调节，造成除氧器之间产生“压流”和“抢水”进水波动过大：运行负荷过大，造成超过除氧器超出设计除氧能力，一方面，在规定的蒸汽量达不到除氧器设计压力下的饱和温度，影响除氧能力，另一方面，除氧头设计空间内的蒸汽量也可能达不到与补水的混合充分达到水的沸点，即使达到沸点，因为接触时间短，很难将解吸出来的氧和其他气体全部排出，造成除氧效果不好；运行负荷波动过大时，也可能造成除氧器的汽、水配比不好，造成除氧器温度、压力波动过大，影响除氧效果。

3.3除氧头有效容积偏小
原除氧头内径只有φ2200，其淋水密度高达115（淋水密度=出力÷截面积），除氧器的淋水密度一般取70-90。

经改造已将低压除氧器除氧头直径由原φ2200增大至φ2400，除氧头直管段高度原设计2500mm，增大为3100mm，实际除氧容积已增大至19.0m³。

3.4存在返氧
除氧器排汽带水易在排汽管道内部形成水封，使氧气不能正常析出而造成“返氧”，影响除氧效率。

4处理措施
4.1除氧头有效容积扩容，除氧器除氧头直径由原φ2200增大至φ2400，除氧头直管段高度原设计2500mm，增大为3100mm，实际除氧容积已增大至19.0m³。

水篦层由原两层扩增至4层；填料层由原两层扩增至3层，填料由汽液分离网变更为Ω波纹填料；起膜器层与上层篦层间淋水高度≥1300mm。

4.2加热蒸汽进汽方式由原水箱进汽更改为除氧头多级进汽。

设置蒸汽配汽室，二次蒸汽配汽管道。

4.3在排汽管道上进行增加积液器，积液器连通前后排汽管道，积液器底部开口增加导淋，排出排汽管凝液。

4.4优化控制，降低除氧器液位大幅度波动概率，减小运行过程中除氧器负荷波动。

5处理后运行及结论
5.1运行指标
5.2在除氧器入口对含氧量无限制的情况下，100%除氧器出力范围内，改造后低压除氧器出水溶解氧含量在目前工况下达到《技术协议》签订标准≦15μg/L，可满足生产使用要求
参考文献
[1]王欢，肖洁，张震，任海峰。

热力除氧器浅析石油化工设备2011.8。