除氧器除氧裝置損壞原因分析及對策

劉建軍（寶鋼集團八鋼有限公司能源中心熱力分廠,烏魯木齊　830022）

除氧器除氧裝置損壞原因分析及對策

劉建軍
（寶鋼集團八鋼有限公司能源中心熱力分廠,烏魯木齊830022）

除氧器是鍋爐及供熱系統關鍵設備之一，如除氧器除氧能力差，將引起鍋爐給水管道、省煤器和其他附屬設備的腐蝕，其造成的嚴重損失將是除氧器造價的幾十或幾百倍。本文針對八鋼南疆公司動力廠旋膜式除氧器除氧裝置的損壞，進行了全面的原因分析，并提出具體可行的改進措施，有效解決了除氧裝置損壞影響氧量不合格的問題。

旋膜式除氧器；除氧裝置損壞原因分析；改進措施

1　引言

鍋爐給水雖經軟化或除鹽等方法處理，使鍋爐受熱面不結水垢，但水中仍含有氧和其他氣體，氧的存在將促使鍋爐設備及熱力系統金屬面產生腐蝕。這種腐蝕通常是局部性潰瘍腐蝕，嚴重時使鍋爐設備產生穿孔泄漏，從而影響鍋爐設備及熱力系統運行的安全性和縮短使用壽命。為確保鍋爐達到安全經濟運行，國家標準GB1576《鍋爐水質標準》規定鍋爐額定蒸發量大于2T/h均要除氧。因此，對除氧器除氧裝置的損壞原因進行研究，對延長電站鍋爐設備的使用壽命，提高火力發電機組的安全運行有很大意義。

2　八鋼南疆公司動力廠除氧器運行概況

新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司動力廠建有4臺160t/h中溫中壓鍋爐，配套建設4臺旋膜填料式除氧器。具體參數如下：除氧器出力Q=180t/h；工作壓力：0.02Mpa；工作溫度：105℃；工作介質：水、蒸汽；除氧水含氧量≤0.15mg/L。

自2012年投產以來，除氧器運行基本穩定，生產各參數達到了設計要求。但運行不到一年時間，除氧器開始頻繁出現工作壓力波動大，壓力波動區間在0.01Mpa-0.05Mpa，伴隨著除氧水溫度也呈現正比例變化，而且經過除氧水水質化驗，除氧水含氧量達到0.5-2mg/L，遠遠超過除氧水氧含量要求。對除氧器現場檢查，發現除氧器本體晃動量大，除氧頭內部有轟鳴聲。在除氧頭排氧管放散口正對面的屋頂地面上，散落著許多不銹鋼材質的碎片，應是內部除氧裝置損壞嚴重后小塊碎屑被排汽帶出。在除氧器出現工況失穩情況不久，緊接著發生了給水泵吸入口濾網堵塞造成水泵汽蝕的事故，堵塞物與除氧器排氧管排出的物品一致。

3　除氧裝置組成及功能修復

除氧裝置由汽水分離器、旋膜器組、淋水箅子、蓄熱填料層等部分組成，各組成部分的功能是否完善，是除氧效果好壞的前提，以下是現場采取的改善性措施。

3.1旋膜器組損壞的修復與措施

本除氧器旋膜器組由水室、汽室、旋膜管、各水、汽接管組成。蒸汽接管各部件基本完好，管箍有個別斷裂或脫焊。水接管在除氧頭內部呈“﹡”形狀等分布置，其管件完好，但管箍斷裂量比較大，多處焊點脫焊，水接管處于自由狀態。旋膜噴嘴在水接管下部均勻分布，與水管件上開口采用螺紋連接，每臺除氧器有旋膜噴嘴48個，但有多達15個左右的旋膜噴嘴脫落，脫落比例高達30%，嚴重影響到除氧頭水室內水膜裙的建立。

對水、汽接管全部校正正常，管箍重新制作焊接。將水接管上絲扣進行了改進，在各開口處滿焊等徑螺母，旋膜噴嘴與螺母絲扣連接到位后，在合縫處電焊四處，保證牢固。

3.2淋水箅子的改進

本除氧器淋水箅子為三層交錯排列的角形不銹鋼制成，角形鋼厚度在1.5mm，尺寸為50mm*50mm。但角形鋼全部破碎成片狀，徹底失去了二次配水的功能。

因無此備品備件，申報周期長，而且不銹鋼價格昂貴、超薄情況下易碎。結合現場情況將此淋水箅子取消，機加工一與除氧頭等徑配水盤來代替淋水箅子。配水盤采用8mm厚度鋼板，表面打磨干凈，其上均勻分布著10mm小孔。此配水盤與除氧頭內壁點焊生根。

3.3蓄熱填料的修復

本除氧器填料使用“¤”形狀的不銹鋼環在一定的平面上堆積而成，填料上、下部分別用配水盤進行包覆固定。此不銹鋼環也碎裂較多，全部予以更換。

4　除氧器除氧裝置損壞的原因分析

針對此次除氧裝置損壞的情況，對除氧器運行工況進行了分析。除氧器進水壓力為0.5Mpa左右，進水溫度在30-50℃，進水量在80-140t/h之間；除氧器進汽壓力為0.85-1.05Mpa，進汽溫度為220-280℃，水側和汽側各自由調節閥控制量度大小。從上述數據可以看出，當除氧器正常運行時，除氧器內部的高溫蒸汽遇低溫補充水，由于溫差很大，在除氧裝置處產生了強烈的汽水沖擊。而蒸汽壓力較高，除氧器內部的進汽量跟隨進水量工況劇烈變化，使汽水熱交換反應更為激烈。因而是造成除氧裝置損壞嚴重的根本原因。

5　防止除氧裝置損壞的改進措施

（1）對除氧器進汽進行降壓處理，在汽側進汽管路上加裝減壓閥，保持蒸汽壓力在0.3Mpa，增加調節閥調控裕度，使除氧器進汽更加平穩。

（2）投入板式換熱器，提高補充水溫度。將補充水溫控制到75-90℃之間，進一步減少汽、水溫差，降低汽、水熱交換時的沖擊應力。

（3）從生產操作上提高技能控制要求，對補充水的分配根據運行工況的改變及時進行調整，保證除氧器運行狀態基本穩定，杜絕人為因素造成除氧器運行失穩。

6　結論

基于上述除氧裝置的技術改造和運行工藝的優化，降低除氧水內部汽、水溫差，工況運行穩定是減少除氧裝置故障的最有效方法；同時加強除氧水水質管理，發現異常及時安排處理；提高設備檢修質量，才能有效減少除氧裝置故障次數，提高除氧器運行的安全穩定。

[1]遼寧省電力工業局編.汽輪機運行[M].北京：中國電力出版社，2003,10.

[2]GB1576-2001,《電站壓力式除氧器安全技術監察規程》[S].

[3]GB1576,《鍋爐水質標準》[S].

[4]JBT4709-2007,《鋼制壓力容器焊接規程》[S].

劉建軍，男，畢業于新疆鋼鐵學校冶金機械專業，冶金機械助理工程師，現從事熱力生產管理工作。