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提高除氧器效率的方法

发布时间:2018-12-04 15:18 作者:李清 来源:连云港灵动 点击: 字号:

运行中提高除氧器效率的方法及可能造成氧含量超标的原因
运行中提高除氧器效率的方法及可能造成氧含量超标的原因

       国内各火力发电厂普遍采用热除氧方式,虽然除氧器结构不断改进,但在运行过 程 中仍不时出现除氧恶化问题。根据热除氧机理和除氧恶化原因,提出减少和防止除氧器投运 过程中除氧恶化的措施:一方面需要对结构进行完善,另一方面特别需要对运行工况进行必 要的监测和控制。
       在现代火力发电厂中,为了避免管道、设备高温腐蚀,保证管道、设备的使用寿命,对给水的含氧量有严格的要求。除氧方式主要有热除氧和化学除氧两种,由于化学除氧成本高,而且还有水渣生成,现较少使用。热除氧被普遍应用于各火力发电厂,随着技术的进步,其除氧器在环保处理设备中起着关键生的作用。
除氧器出水氧含量指标超标可能的原因及解决方法
一、可能造成氧含量超标的原因
1. 热力除氧器方面包括
       1.1.除氧头内部损坏或除氧头喷头给水压力不足:使喷头成膜成雾效果较差,减少了汽水接触面积,降低了除氧效果。布水填料不均匀、压扁,造成短路,使布水效果不好,补水与蒸汽不能达到充分接触混合,使补水达不到沸点温度,由于水的表面张力大,水中的气体不能及时顺利从水中解析出来,造成除氧水氧含量过高,影响除氧效果。
       1.2.除氧头排气管排气量不够,除氧头的排汽量,也是影响除氧器除氧能力的一个非常重要的因素,应保证解吸出来的气体能通畅的排走,如果除氧器中解析出来的氧和其他气体不能通畅的排走,则由于除氧器内蒸汽中残留的氧量较多,会影响水中氧扩散出去的速度,从而使出水的残留含氧量增大。
       1.3.除氧器温度达不到压力下水的沸腾温度:根据气体溶解定律(亨利定律)气体在水中的溶解度与该气体在汽、水界面上的分压成正比,在大气中把水加热到沸腾时,水的饱和蒸汽压力等于汽-水界面上大气的压力,氧的分压为零,此时氧气在水中的溶解度为零,从而使水中的氧及其他气体在水中溢出,
       1.4.除氧器运行负荷过高,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。
2、 联胺化学除氧方面
       2.1.水温:联胺与水中的氧发生反应速度,与水的温度有很大的关系,温度越高,反应越快,当水温<50度时,反应速度很慢;水温超过100度时,反应速度明显加快。
       2.2.水的pH值:联胺必须在碱性水中才能是强还原剂,它与水中的氧反应速度与水的pH有密切关系,根据联胺与水中氧反应速度曲线可以看出,当水的pH值在9~11之间时反应速度最快。
       2.3.水中适当的联胺过剩量:在水的温度与pH值相同的情况下,水中联胺的含量月多,除氧所需的时间越少,反应速度越快,但在实际运行中,联胺的含量也不可过多,因为过剩量太大,不仅多消耗药品,还有可能使不完全反应的联胺带入蒸汽中,我厂除氧水设计联胺含量为20ppb。
       2.4. 联胺加药点的选择:加药点应选在利于水与药品能够快速充分混合的位置,我车间除氧器设计联胺加药点在贮水箱,但由于水箱体积过大,不能保证充分混合,最佳的加药点应在除氧器出口管上,在经过给水泵搅动使其充分混合,达到除氧目的,经过这一技改措施后,锅炉氧腐蚀明显缓解。
       3.结合我振辉公司除氧器补水工艺特点,返回的冷凝液的品质也是影响除氧器氧含量的一个重要方面,如果换热器有故障或出现泄露,使冷凝液中含有大量的有机杂质,pH降低,影响中压冷凝液的品质,从而影响到除氧器的除氧效果
       4.取样器等辅助装置由于泄漏、化验用药品存在问题,造成的假象
       5.液位控制不好,除氧器液位控制指标60~80%,保证除氧器有一个合理的气空间,如果液位控制过高 ,气空间过小,不利于蒸汽与氧气的排除,也会影响除氧效果。
二、处理氧含量超标的方法主要有:
       1. 检查取样器、化验用药品、设备,的运行及使用上是否存在问题,有无缺陷,并及时纠正。
       2. 在除氧器运行过程中如果发现出水氧含量超标,在及时分析查找原因的同时,应首先提高联胺的加药量,并在水温、水的pH、水中联胺的含量等指标控制上尽量在其指标范围内控制高限,提高化学除氧加药效果,尽量先将指标及时调节到合格范围内。
       3. 检查除氧器运行压力、水温、水位,加强调节,并保持上水量稳定,严格按照除氧器设计参数控制除氧器运行,在除氧器运行中做到水在饱和压力下达到饱和温度,即:根据“亨利定律”使水始终处于沸腾状态,使气体在水中的分压为零,溶解度为零,保证气体能够从水中充分逸出,如图:当沸点100℃时,水中溶解氧含量为零;若水只加热到99℃(即低于沸点1℃)水中残留氧含量即可高达0.1mg/L。
       4. 检查除氧器运行负荷,尽量防止除氧器超负荷运行,造成除氧器超过设计运行除氧能力,达不到理想效果,这方面,我厂在06年扩建完成后,由于整个装置用蒸汽量大(当时设计70~75t/h)造成锅炉满负荷运行,使除氧器运行负荷过高,可能造成出水指标过高,根据我厂当时工艺状况,我车间在扩建检修中及时采取措施,技改除氧头排汽管,将原来直径65mm的排汽管改为直径108mm的排汽管,提高蒸汽排出量,从而有效地提高了除氧效果。
       5. 检查除氧头内部装置是否有损坏,内部填料分布是否均匀,保证布水效果,05~06年度我厂除氧器在运行过程中除氧水氧含量一直存在超标现象,最高达到20ppb左右,在06年大检修中我们打开除氧头,发现上部布水喷头多处脱落损坏,严重影响了除氧头的雾化、布水效果,使进水不能与蒸汽充分混合,由于水的表面张力大,水中的气体不能及时从水中溢出,严重影响了除氧效果,针对这样现象,我车间及时采取措施修复,并将原来铜质的喷头改为不锈钢材质的,避免在运行中脱落损坏,使除氧装置运行得以保障。
       6. 适当增加除氧头的排汽量,这一项在我车间的除氧器技改后,效果非常明显(上面已提到),但是,排汽量也不能控制的过大,这是由于喷雾式除氧头本身特点决定的;该种方式的除氧头,水在除氧过程中,大约有90%的溶解气体变成小气泡逸出,其余10%要靠扩散作用,自水滴内部扩散到水滴表面后,才能被蒸汽带走,当水呈雾状时,对于气泡的逸出是很有利的,气泡通过的水层很薄,但对于溶解气体的扩散过程却很不利,因为微小的水滴具有很大的表面张力,溶解气体不容易通过小水滴的表面扩散。因此过大的排汽量,并不一定会是氧含量进一步降低,反而会造成大量的热损失。
       7.适当提高除氧器上水压力,保证除氧头喷头雾化效果,保证蒸汽与雾化水充分接触,提高除氧效果。
       8.加强返回凝液水质监测,发现水质异常时及时与上游单位沟通,及时将中压凝液切出,保证初氧器进水水质。
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