噴霧填料式除氧器改為旋膜式除氧器的經濟技術分析 

         你好，需要鍋爐除氧設備嗎？如何快速選擇除氧效果好，經用戶經濟效益高的環保水處理設備，在連云港市宏琦公司上查找相關資料快捷方便，不懂可問客服，經濟技術分析噴霧填料式除氧器改為旋膜式除氧器。
        旋膜式除氧器的主要作用是除去鍋爐給水中的氧氣和其它不凝結氣體,以保證給水的品質。它利用低壓蒸汽將鍋爐給水加熱到除氧器對應工作壓力下的飽和溫度,除去熱力系統給水中的溶解氧及其它氣體,防止熱力設備腐蝕。大慶煉化公司動力一車間將噴霧填料式除氧器改造為旋膜式除氧器的實踐證明,新型旋膜式除氧器,具有運行穩定,除氧效率高,適應性能好,對水質、水溫要求不苛刻等優點,值得推廣。
1膜式內部結構及特點：
        1.1結構特點旋膜式除氧器由除氧塔和水箱兩部分組成。給水除氧和加熱主要在除氧塔內完成。將除過氧的給水匯集到水箱內,除氧水箱裝有強力換熱再沸騰裝置,可迅速提升水溫,進行深度除氧,并兼有鍋爐上水預加熱和保證給水泵安全運行的輔助作用。在除氧塔內裝有二級除氧組件:一級除氧組件起膜器是傳熱傳質的主要部件,按設計參數選擇數量和工藝結構布置。二級除氧組件用絲網波紋填料代替原除氧器中的填料,這種1-三級抽汽管2-蒸汽噴頭3-門桿漏氣管4-托板5-填料層6-高加疏水管7-淋水篦子8-水室下蓋9-起膜器10-連通管11-水室上蓋12-進水管13-擋水板14-排汽管圖1旋膜除氧塔結構簡圖填料能夠均勻。在除氧水箱內裝有蒸汽導管、配水管、沸騰管、防旋裝置和接管。
1.2改造前后結構對比
        1.2.1旋膜式除氧塔內部結構見圖1。
        1.2.2改造前后起膜裝置比較原除氧器噴淋起膜裝置的起膜結構見圖2,改造后的旋膜式除氧器起膜管結構見圖3。1-起膜彈簧2-噴嘴3-導向桿1-斜切口2-起膜管第9期黃虎城等旋膜除氧器的技術經濟分析-81-從結構對比中可明顯看出圖2原起膜結構由多部分組成,且每部分結構相對獨立,如任何部位出現松動或狀態改變時,都會導致水膜裙厚度不均勻,嚴重影響除氧效果。當彈簧長時工作后彈性模量發生改變,導致水壓力與彈簧拉力間的壓差變大,水膜裙厚度變大,導致除氧效果下降;此外緊固螺栓的松動,也會對水膜裙的形成造成很大影響。圖3新結構的起膜管上端有斜切口,以整體形式布置于起膜器上,由于不存在相對獨立的部分,工作中較原結構要穩定得多,不但起膜穩定均勻,而且維護費用較低。
        1.2.3兩種填料層比較填料層的比表面積是熱力除氧的重要參數,熱交換面積越大,除氧效果越明顯。原除氧器填料采用∮15的鮑爾環,自由堆放,其比表面積約為150m2/m3,改造后采用的填料為網波填料,波高7mm,其比表面積約為450m2/m3,因此,單位質量液滴在網波填料上形成的表面積是在鮑爾環填料上形成的表面積的三倍,可為熱力除氧創造重要條件。
2除氧方式
        2.1熱力過程分析旋膜除氧器是熱力除氧的一種新的結構形式,其結構按兩極除氧設計,*級由起膜器和三層格柵組成,第二級由不銹鋼絲網波紋填料構成。*級除氧裝置是旋膜除氧器的關鍵裝置,給水中的溶解氧大部分在此被去除。該裝置由起膜器和三層格柵組成,起膜器是膜式除氧器的主要部件。起膜器上面鉆有一定切向和下傾角的射流起膜孔,小孔水以6-8m/s的速度射入起膜管內,沿內壁形成連續激烈向下旋轉流動的水膜,其厚度為1-1.3mm,水離開起膜管口呈旋轉中空水膜裙,由于水膜裙很薄,裙的內外側均與加熱蒸汽接觸,故加熱面積大;又因水膜裙表面張力小,不凝結的氣體易于逸出,所以旋轉膜態的傳熱系數和傳熱強度均比淋水盤式或噴霧填料式大得多,經過這一過程后的水,除氧率達98%左右。
        可見,旋流管是起膜器的關鍵技術,其噴膜結構對膜式除氧器的傳熱、傳質效果具有決定性影響。膜式除氧器除氧效果好、對負荷適應性強的主要原因是起膜管內水是旋轉流動,它的傳熱特點是對流放熱系數不是定值,具有自調整性。通常噴淋型的除氧器,其對流放熱系數都不隨負荷的變動而變化。在更換結構后,介質在起膜管內旋轉流動,使其有足夠良好的氣體通道,有效地排除傳熱表面上的不冷凝氣體,減少氣體流動死區,這也是膜式除氧對流放熱系數能保持很高的原因之一。起膜管內旋轉流動與一般軸向平行流動的特征不同,流體在管內作平行流動,當流速超過雷諾數時,由層流轉變為湍流。旋轉流動存在四個流動區域,除層流和湍流區外,還有層流加渦區和湍流加渦區,這種除氧水的旋轉流動方式是提高放熱系數的主要原因。旋膜除氧的放熱系數值,要比其它型式除氧器高得多。經過一級除氧后的水珠,在向下穿行水篦子和液汽網時,可循復進行破碎,并進一步產生熱交換,從而起到二次除氧的作用。由于第二級除氧裝置采用比表面積為450m2/m3,空隙率大于80%,壓力損失小分離效率高的不銹鋼絲網波填料,除氧過程由三個局部過程組成,液相與液面的對流傳質、界面上溶質組成的離析、界面與氣相對流傳質。
        2.2傳熱計算從熱力過程分析可知,加熱蒸汽在經過水膜裙的內、外側時,主要以膜狀凝結方式放出汽化潛熱而加熱水膜裙,即是以蒸汽在豎管內外壁膜狀凝結為主的傳熱過程。現以除氧器傳熱為理論依據進行傳熱計算,進行論證。填料式除氧器的傳熱系數可用下式求取:查閱資料后得知:由于旋膜除氧器的流動方式等因素,旋膜除氧器的傳熱系數Km為:Km=φ1?φ2其中:φ1-蒸汽和水膜層相對流動的修正系數,φ1=1.3-1.4;φ2-水膜裙里外均有凝結水膜層的修正系數,φ2=1.7.除氧器所需理論傳熱面積Am可由面積公式求得:Am從膜式除氧器的傳熱系數Km計算表達式可以推出,該型除氧器的換熱系數大,而且在同等面積的情況下,換熱效果好,能夠充分滿足除氧器-82-節能減排2石0油12和年化第工15設卷備的要求,而且旋轉膜態的傳熱系數比噴淋填料式除氧器高50%甚至幾倍,因此除氧效果。
3改造后旋膜式除氧器效果分析
        3.1效果分析旋膜式除氧器改造完成后,通過對鍋爐脫鹽水、自用蒸汽消耗原始數據的核算,形成如下數據表1、表2。   
        3.2標定核算結果及分析
        (1)標定過程中,因為噴霧填料式除氧器水箱內蒸汽壓力小于旋膜除氧器,所以并聯運行旋膜除氧器出力大;并聯運行時,汽平衡打開時,旋膜除氧器的壓力和溫度是定值,除氧效果達到OC≤15μg/L;獨立運行時,關閉汽、水平衡,隨著系統壓力和溫度升高,除氧效果可以達到OC≤10μg/L以下。
        (2)從標定前后綜合能耗數據分析,標定前綜合能耗為48.12kg/t,標定后綜合能耗為40.75kg/t,綜合能耗下降7.37kg/t,說明3#旋膜式除氧器改造后蒸汽消耗呈下降趨勢。
        (3)技術改造后核算蒸汽單耗下降7.37kg/t,按現運行平均負荷300t/h計算:(300t/h×7.37kg/t)/1000=2.211t/h,每小時可節約2.211t蒸汽,按3000h計算,可節約蒸汽2.211×3000=6633(t),創經濟效益:6633噸×108元/噸=71.6364萬元。
3.3旋膜式除氧器改造后的特點：
        (1)除氧效率高,除氧效率達99%以上；
        (2)適應性強,可適用于在入口水溶氧量較高的情況運行；
        (3)穩定性好,當負荷突變25%,瞬間再增補給水10%時,以及改用低溫汽源時,入口水溫大幅度降低時,其除氧水仍能達到合格,且除氧器不會發生振動等異常現象；
        (4)排汽量小,可節能。比其它類型同出力的除氧器少排汽1/3-1/2,不需另加排汽冷卻器,簡化了系統,降低了熱耗。
        通過旋膜式除氧器改造前后的結構對比,可以看出無論是在結構方面還是在水膜裙的形成方面,改造后的旋膜式除氧器都具明顯的優勢。通過對熱力除氧過程的分析,水質品質及能耗的統計分析,都比原噴霧填料式除氧器*得多,經濟效益高,具有推廣價值。