熱力除氧器改造措施、經(jīng)濟(jì)性分析

趙文學(xué) 周強(qiáng) 趙云波 胡建武 程遠(yuǎn)強(qiáng) 羅本國(guó)

【摘 要】熱力除氧器是鍋爐重要耗能輔助設(shè)備，正常連續(xù)運(yùn)行才能確保鍋爐安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性。在原有鍋爐熱力除氧器設(shè)計(jì)方面存在易堵塞、需定期清洗等缺陷，影響鍋爐的正常運(yùn)行。為了保證除氧器能夠連續(xù)運(yùn)行，對(duì)現(xiàn)有的除氧器缺陷進(jìn)行了改造，保證了除氧器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，改造后蒸汽選用熱值更低的鍋爐連續(xù)排污和蒸汽冷凝水的閃蒸汽，有效降低了鍋爐除氧器的運(yùn)行成本，極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】熱力除氧器；改造；安全穩(wěn)定；經(jīng)濟(jì)價(jià)值

1、引言

一般工業(yè)鍋爐熱力除氧器設(shè)計(jì)采用噴霧式熱力除氧，來(lái)自軟水箱的軟水通過(guò)噴頭從上部向下噴出，與下部來(lái)的蒸汽通過(guò)碎鐵屑作用，除去軟水中的溶解氧。這種熱力除氧方式存在一定的設(shè)計(jì)缺陷：使用時(shí)間長(zhǎng)后，軟水中的泥沙等雜質(zhì)會(huì)堵塞噴頭和碎鐵屑，增大軟水進(jìn)水阻力，需要定期對(duì)噴頭和碎鐵屑進(jìn)行清洗，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，甚至造成除氧器無(wú)法正常工作。

2、改造措施

為了保證除氧器能夠連續(xù)運(yùn)行，消除安全隱患，必須確保軟水和蒸汽進(jìn)入除氧器暢通無(wú)堵塞，蒸汽和軟水接觸時(shí)間充分，因此對(duì)熱力除氧頭進(jìn)行了以下改造：

（1）拆除原有的噴霧除氧噴頭和碎鐵屑過(guò)濾裝置。

（2）根據(jù)除氧器除氧能力設(shè)計(jì)旋流裝置，安裝若干塊螺旋上升的旋流板，旋流板安裝角度與水平面成一定角度。

（3）蒸汽冷凝水和軟水箱來(lái)的水從不同接口進(jìn)入除氧頭，通過(guò)管道向下流出，通過(guò)旋流板的作用向下旋轉(zhuǎn)；從除氧頭底部來(lái)的蒸汽通過(guò)旋流板的作用，不斷向上旋轉(zhuǎn)。蒸汽和水充分接觸，實(shí)現(xiàn)熱量的充分交換，有效減少蒸汽消耗，降低蒸汽壓力。由于改造后無(wú)噴頭無(wú)媒介，不易引起堵塞，能確保除氧器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3、經(jīng)濟(jì)性分析

改造前，需要采用分氣缸蒸汽，通過(guò)減壓裝置后，需壓力為0.2-0.3MPa的蒸汽才能達(dá)到除氧水溫為105℃的要求。另一方面，蒸汽冷凝水的閃蒸汽和鍋爐連續(xù)排污閃蒸汽由于熱力除氧器的結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法使用，直接外排，造成熱量浪費(fèi)。通過(guò)熱力除氧器改造后，減小了除氧頭蒸汽進(jìn)氣阻力，只要連續(xù)排污的閃蒸汽和蒸汽冷凝水閃蒸汽蒸汽壓力在0.02MPa以上，就能滿(mǎn)足除氧要求，不再需要分氣缸蒸汽。

以云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠10噸鍋爐為例，鍋爐實(shí)際熱負(fù)荷7噸/小時(shí)，回收蒸汽冷凝水3噸/小時(shí)，蒸汽冷凝水溫度100℃。蒸汽冷凝水和連續(xù)排污閃蒸汽外排，需要鍋爐分氣缸蒸汽除氧，蒸汽壓力按照0.2MPa計(jì)算，蒸汽熱焓為650.7大卡，除氧飽和水溫和飽和蒸汽按照105℃計(jì)算，軟水溫度按照20℃計(jì)算，除氧加熱水需要熱量為：

3×1000×（105-100）+4×1000×（105-20）=355000大卡/小時(shí)

除氧過(guò)程需要外排0.02MPa的飽和蒸汽和其他氣體，排氣管DN40，0.02MPa飽和蒸汽熱焓為536.8大卡/公斤，蒸汽密度0.7kg/m?，外排蒸汽流速按照50米/秒計(jì)算，外排蒸汽量為：

（0.02）2×3.14×50×0.7×3600=158.2公斤/小時(shí)

外排蒸汽熱量為：

158.2×536.8=84822大卡/小時(shí)

除氧器理論需要蒸汽量為：

（355000+84822）/650.7=675.92公斤/小時(shí)

除氧器的散熱等其他熱損失按照10%考慮，實(shí)際需要蒸汽量為：

675.92×1.1=743.5公斤/小時(shí)=0.74噸/小時(shí)

生產(chǎn)時(shí)間6個(gè)月，每個(gè)月生產(chǎn)25天，每天生產(chǎn)24小時(shí)，一年除氧器需要蒸汽量為：

0.74×6×25×24=2664噸

生物質(zhì)鍋爐蒸汽價(jià)格按照200元/噸計(jì)算，改造前一年除氧器消耗蒸汽費(fèi)用：

2664×200/10000=53.28萬(wàn)元

4、結(jié)論

對(duì)傳統(tǒng)除氧器進(jìn)行改造后，保證了除氧器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，改造后蒸汽選用熱值更低的鍋爐連續(xù)排污和蒸汽冷凝水的閃蒸汽，不再使用分氣缸蒸汽，有效降低了鍋爐除氧器的運(yùn)行費(fèi)用，熱力除氧器改造后每年可節(jié)省運(yùn)行和維護(hù)成本約83.28萬(wàn)元。

作者簡(jiǎn)介：

1.趙文學(xué) 云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠加工車(chē)間主任，助理工程師，長(zhǎng)期從事打葉復(fù)烤生產(chǎn)管理工作。

2.周強(qiáng) 云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠加工車(chē)間副主任，助理工程師，長(zhǎng)期從事打葉復(fù)烤生產(chǎn)管理工作。

3.趙云波 云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠加工車(chē)間機(jī)修工，助理工程師，長(zhǎng)期從事復(fù)烤設(shè)備檢修工作。

4.胡建武 云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠加工車(chē)間副主任，助理工程師，長(zhǎng)期從事打葉復(fù)烤生產(chǎn)管理工作。

5.程遠(yuǎn)強(qiáng) 貴州迪鑫工業(yè)設(shè)備工程有限公司熱能工程師，長(zhǎng)期從事鍋爐運(yùn)行改造設(shè)計(jì)工作。

6.羅本國(guó) 貴州迪鑫工業(yè)設(shè)備工程有限公司總經(jīng)理，長(zhǎng)期從事鍋爐安裝改造合同能源管理工作。

（作者單位：1.云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠；

2.貴州迪鑫工業(yè)設(shè)備工程有限公司）