给水除氧系统的优化与改进

吴建林，刘金玉，周丽莉
（中国神马集团尼龙66盐公司动力厂，河南 平顶山 467013）

　　摘要：锅炉给水除氧系统存在溶解氧超标问题，原因是进除氧器的水温不能满足除氧的温度要求，除氧器的塔内损坏。通过脱盐水复热改造以提高除样器进水温度、采用加固除氧器塔内喷嘴的方法完善除氧设备性能和改造取样器减小分析误差、规范操作以稳定除氧器压力和水位，将锅炉给水溶解氧稳定在5μg/L左右，除氧合格率提高至100%，消除了锅炉长周期稳定运行的隐患。
　　关键词：锅炉水处理；除氧器；脱盐水
　　中图分类号：TU991.26　　　　 文献标识码：B 文章编号：1009—2455（2003）03—0024—02

　　中国神马集团公司动力厂热电装置是生产尼龙66盐的配套装置，为全公司各生产装置的系统提供合格的高、中、低压蒸汽以及部分生产装置余热炉的锅炉水，其给水除氧系统的作用是除去给水中所含的氧，保证给水品质，避免热力设备受到氧腐蚀，延长使用寿命，给水除氧系统工艺流程如图1。

　　除氧设备选用大气压力式除氧器，其基本结构如图2所示。其工作原理为：除氧水首先进入中心进水管，继而流入环形配水管，在环形配水管上装有若干可调式不锈钢弹簧喷嘴，水由喷嘴喷成雾状。加热蒸汽从除氧塔下部向上流动，由于汽水间传热面积增大，水被很快地加热到除氧塔内压力下的饱和温度，于是水中溶解的气体大部分以小气泡的形式逸出。在喷雾层的下边还装设一些固定填料（如Ω形不锈钢片），使水在填料层上形成水膜，水的表面张力减小，于是残留在水里10％～20％的气体就较容易地扩散到水的表面。分离出来的气体与少量蒸汽（约是加热蒸汽的3％～5%）由塔顶排气管排出。

1 存在的问题

　　给水除氧系统运行近4年来，发现在工艺、设备等方面存在一些缺陷，造成溶解氧严重超标，最大达352μg/L，最小为6μg/L，合格率仅为12%，通过分析，发现系统存在问题主要有以下几点。
1.1 软水加热器故障
　　我们知道，气体从水中分离出来的一个必要条件就是必须将水加热到除氧器内蒸汽压力的饱和温度，当除氧器进水温度过低时，除氧水水温达不到除氧器内压力的饱和温度，给水中的溶解氧就会增加。我公司除氧器进水湿度要求不低于40℃，而按原设计的工艺流程，当软水加热器故障时，给水通过旁路未经加热进入除氧器，温度较低，不能保证进水温度。
1.2 除氧塔内部件易损坏
　　通过对除氧器历年来检修情况统计发现：除氧塔内喷嘴容易损坏，填料变形，筛盘因螺丝易松动、脱落而倾斜，这些缺陷致使水和汽在除氧器内分布不匀，流动受阻，汽水接触面及接触时间减少，导致除氧效果恶化。
1.3 取样条件不能满足要求
　　取样器原设计置于锅炉现场，因设计、安装等原因，现场飞灰较多，影响化验结果。并且给水取样时一般应将样品的流量调至20～30 kg／h，样品的温度一般用改变冷却水流量的方法调整。而几年来的运行情况是：取样器内易结垢，影响传热效果，必须关小取样阀，才能满足样品温度要求，这样，取样管内水流速度就会减小，且处于未充满状态，不符合化验要求，导致样品不具有代表性，化验时取样瓶内颜色不匀的现象。
1.4 压力调节器滞后
　　压力调节器滞后现象经常发生，水位调节器不能投用，出现异常时如不及时进行有效调整，则除氧器压力和温度易发生波动，从而导致除氧效果差。

2 改进措施

2.1 脱盐水复热改造
　　为了提高除氧器的进水温度对脱盐水的工艺，流程进行了改进，具体措施为：①将去软水加热器加热后的脱盐水再次引至化学水装置内，与工艺冷凝液换热；②增设乏汽吸收器，吸收化学水装置冷凝液水箱近4t的乏汽；③改变原外送冷凝液的工艺路线，将其直接送往除氧器。
　　通过一系列改造，不仅实现了化学水装置的乏汽回收，而且满足了即使在软水加热器故障下除氧器的进水温度，使除氧器的进水温度维持在85℃左右。改造后的流程如图3。

2.2 完善除氧设备
　　更换并加固了损坏的除氧器喷嘴，清理并更换了已变形的填料，并将筛盘进行了点焊加固，使除氧器性能得到了完善。
2.3 改造取样器
　　为了保证样品真实性，将取样器引入中化分析室，并适当增大取样器的换热面积，经过调整试验，在要求的水温下，能够达到样品流量要求，保证了取样化验所需的条件。并且规定及时检查、更换取样器内冷却盘管，防止盘管结垢影响冷却效果。
2.4 优化操作，稳定除氧器压力和水位
　　经过跟踪监测，对除氧器的运行操作做出规定：①均衡进水，调整时要做到“少量多次”，避免有大的波动；②除氧器水位控制在1300～1700mm，以利于除氧水在水箱内进一步扩散除氧；③各除氧器之间不得有压游现象，若出现压游现象，应及时配合仪表人员检查分析，找出压力调节器跟踪调节滞后的原因，并尽快解决，从而保证了除氧器能够在最佳工况下稳定运行。

3 改进效果

　　通过对给水除氧系统的技术改进和优化操作，塔内部件使用周期延长，除氧器运行工况良好，除氧效果明显提高。改进后近一年来，给水溶解氧已降低至15μg／L以下，—般稳定在5μg／L左右，合格率达100％，消除厂锅炉长周期稳定运行的隐患，为整个公司的稳定生产提供了保障。

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作者简介：吴建林(1967—)，男。河南平顶山人，助理工程师，中国神马集团尼龙66盐公司动力厂员工，长期从事生产管理工作。