對渣水除氧器的改造方法的研究及性能分析

徐希萍 尹曉宇

(泰安市利德容器制造有限公司，山東 泰安271000)

0 前言

隨著工業的發展，渣水除氧器已廣泛應用到化工行業，相應的對除氧器的技術性能和對其特殊的技術向能的要求越來越高，為使除氧水中的溶氧量趨于零，提高其運行的經濟性和安全性，我公司對除氧塔的內部關鍵部件進行的優化改造，這樣不僅大大節省了更新設備的費用，而且除氧效果完全能滿足運行要求。螺帽組成，噴嘴接頭與噴嘴螺帽通過螺紋組合在一起，噴嘴芯子置于噴嘴接頭與噴嘴螺帽之間，噴嘴芯子周邊設有螺旋槽，噴嘴螺帽上設有噴霧孔。并已申請國家專利，該噴嘴的芯子采用工程塑料材質，外殼采用不銹鋼材質，其結構使得灰水流動不會出現堵塞現象，對芯子的沖刷不會對噴霧效果產生任何影響，再加上下部的不銹鋼鮑爾環填料，能夠有效的保證整臺除氧器的除氧效果。

1 渣水除氧器

1.1 原理

利用蒸汽將里面的水加熱，達到沸點，這樣就會有大量的水汽溢出，水面上氧分子的分壓就會降低，根據平衡分壓的原理，溶解在水里面的氧分子就會溢出，這樣就達到了除去水中氧分子的目的，即亨利定律。

1.2 工作過程

給水脫氧及傳熱傳質過程全部在脫氧塔內完成，給水經過兩個階段脫氧：

第一階段，灰水從灰水進管進入除氧塔上部的灰水分布器內，靠灰水自有的壓力經旋流噴嘴噴出，呈霧狀。呈霧狀的灰水與上升的蒸汽充分接觸，經傳熱傳質后一同向下流動。在向下流動的過程中繼續與上升的蒸汽傳熱傳質直至落入布水器，完成第一階段的除氧。氧氣、二氧化碳等非凝結氣體經汽水分離器分離排入大氣，水被阻止落下，繼續上述的傳熱傳質過程。

第二階段，灰水落入布水器后與填料層中的填料接觸，帶有灰水的填料被上升的蒸汽吹動在填料空間自由浮動，與落水大面積接觸，完成第二階段的除氧。蒸汽從水箱蒸汽進口進入，先與填料層中的灰水換熱，完成第二階段除氧后經布水器進入汽水交換空間，除氧后的水經落水管進入水箱，水經過擋灰板的過濾從出水管流入洗滌塔，一些雜質、沉淀等污物經連續排污口排到指定場所。

旋流噴霧室的結構是：灰水布水器以環形或魚刺固定在除氧塔頂部，旋流噴嘴安裝在灰水布水器上。

2 除氧器內部改造設計

2.1 除氧器結構設計

除氧器殼體、水箱滿足設計設計強度要求，僅對除氧器和水箱的內部進行局部改造。

2.1.1 更換旋流噴嘴

對噴淋效果欠佳的老式彈簧噴嘴進行更換，更換新材料、結構的旋流噴嘴。針對渣水處理工段灰水的特殊性質，我方研制生產了專門用于灰水的噴霧除氧器，該種除氧器采用噴霧式，噴嘴為我方專門研制的用于灰水的旋流噴霧式噴嘴，該噴嘴由噴嘴接頭、噴嘴芯子、噴嘴

圖1 噴嘴結構圖

2.1.2 更換填料

將Ω型散裝填料更換為鮑爾環填料，增加填料支撐，防止鮑爾環掉入水箱，影響水質；

2.1.3 增加擋灰板和連續排污口

在水箱出水口前面的位置增加一塊擋灰板，除氧后的灰水經過擋灰板的沉淀、過濾，保證除氧水的水質；在水箱的底部的末端增加一個連續排污口，防止大量的積灰沉淀在水箱底部，難于清理，設置此口后，積灰連續的大量的排出，減少了清理工作。

圖2 改造后的除氧器的內部結構圖

3 性能分析

2010年我公司對久泰能源400t/h低壓灰水除氧器進行改造，通過長期的運行試驗，用戶返回的信息證表明經改造后的除氧器達到了改造設計要求，能夠在滿足各種工況下保證除氧水品質，安全運行。

3.1 除氧效果好

改造后的除氧器除氧效果良好，在額定工況運行時除氧器出水含氧量可達到≤5ug/L。

3.2 適應性強

改造后的除氧器適應性能好，適應入口溶氧量高，入口溫度低，壓力變化大，補水率大。

3.3 穩定性好

當負荷突變25%、瞬間增補給水10%、當改用低溫氣源、當入口水溫大幅度下降，除氧器仍能達到合格指標，且除氧器不會發生振動、異常噪聲和變形。

當機組甩負荷時，水箱內水流分配管能將低溫水直接送至出水口處，完全防止給水泵入口汽化。

當設計負荷范圍內正常運行時，除氧器系統的噪聲完全符合我國現行標準要求，離除氧器1米，噪聲小于85分貝。

3.4 節能效果顯著

除氧器排汽量僅為出力的1‰，節能環保。

3.5 經濟效益顯著

除氧器內部改造的費用僅為新設備的10%～20%，節約了大量的資金，改造后的除氧器能保證除氧水的水質，延長了化工設備的使用壽命，其經濟效益尤為突出。

［1］龐麓鳴，等.工程熱力學[M].2版.北京：高等教育出版社，2009.

［2］肖增弘，等.汽輪機設備及系統[M].北京：中國電力出版社，2008.