旋膜式除氧器在热电厂的应用 

       旋膜式除氧器是将锅炉给水加热到对应旋膜式除氧器工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水中的氧及其它气体，防止和降低锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀。膜式旋膜式除氧器是一种新型热力式旋膜式除氧器,在我公司热电厂应用后取得了比较好的效果，通过在应用前后情况对比，旋膜式除氧器在提高除氧的效率、适应负荷大幅度波动、简化运行操作等方面具有相当大的优越性。
      在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,给水中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀产物氧化铁会进入锅炉内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成传热不良的铁垢,而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑,造成阻力系数增大。管道腐蚀严重时,甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必需除氧旋膜式除氧器(又称膜式旋膜式除氧器及水膜式旋膜式除氧器)是一种新型热力旋膜式除氧器,旋膜式除氧器的传热、传质方式与已有的液柱式、雾化式和泡沸式不同，它是将射流、旋膜和悬挂式泡沸三种传热、传质方式缩化为一体的传热、传质方式。它具有很高的效率。射流、旋膜和悬挂式泡沸三种传热传质方式源于石化系统的喷射，降膜和泡沸传热传质方式。不同的是：将喷射冷凝扩散管取消，仅利用喷嘴的射流改为飞行冷凝，它不仅具有很大吸热功能，而且具有很大的解析能力：将自然降膜改为悬挂式泡沸，提高层中蒸汽流速高时泛点(飞溅)，并能保持汽(气)体通道:将独立的三种传热传质装置缩化为一体，在一个单元的部件内完成，由于它具有很高的效率和某些特殊功能,突破了已有旋膜式除氧器的技术性能。
      旋膜式除氧器除氧头的结构由外壳,旋膜器组,水篦子,液汽网,蒸汽分配盘五大部分组成。凝结水及补充水先进入除氧头内旋膜器组水室，在一定的压差下从膜管的小孔斜旋喷向内孔，形成射流，由于内孔充满了上升的加热蒸汽，水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来(试验证明射流运动具有卷吸作用)；在极短时间很小的行程上产生剧烈的混合加热作用，水温大幅度提高，而旋转的水沿着膜管内孔壁继续下旋，形成一层翻滚的水膜裙，(水在旋转流动时的临界雷诺数下降很多即产生紊流翻滚)，此时紊流状态的水传热传质效果理想，水温达到饱和温度。氧气即被分离出来，因氧气在内孔内无法随意扩散，只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气。经起膜段粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上,再进行深度除氧后才流入水箱。
      因旋膜式除氧器在工作中使水始终处于紊流状态，并有足够大的换热表面积，所以传热传质效果越好，排汽量越小,除氧效果好产生的富裕量能使旋膜式除氧器超负荷运行(通常可超额定出力的50%)或低水温全补水下运行。
      热电厂作为石化公司的自备电厂，以供热为主，主要运行的三台汽轮机组是背压式或抽背式汽轮机，没有凝结水回除氧，所以旋膜式除氧器的除盐水补水量可以达到60%~90%，而且供热负荷波动比较大，对旋膜式除氧器的要求比较高。在2001年新电厂建设时采用的是CY-230型低压旋模式旋膜式除氧器,运行效果比较好。
      热电厂老厂从1975至1990年分三期投产，共有四台150吨/小时的大气喷雾填料式旋膜式除氧器，在运行中存在着除氧效果差、振动大等问题，2004年初对这四台大气式喷雾填料旋膜式除氧器进行了更新，主要是将除氧头更换为CY-150型低压旋膜式除氧器，保留原有的水箱及余汽回收装置，同时也对汽水管道流程进行了改造，全部达到母管制运行。现有的6台旋膜式除氧器主要技术参数如下:
      更换为旋膜式除氧器以后，彻底解决了原来经常出现的“汽塞”振动、出水含氧量不合格等问题,各项运行指标均达到工艺要求,主要表现在:
【除氧效率提高】
      热电厂由于高中压锅炉供水采用母管制供水，所以根据国家电力部门规定,高压锅炉给水含氧量应小于7цɡ/L。这就要求四台旋膜式除氧器出水含氧量都必须小于7цɡ/L。从表2可以看出,旋膜式除氧器更换以后,除氧合格率大大提高。
【运行稳定,无振动】
      旋膜式除氧器在加热蒸汽压力波动时也能保证运行稳定，减免了运行中的人工繁杂调节操作，在热电厂除氧加热蒸气采用1.0MPa热网蒸汽，在几次热网蒸汽压力的大幅度波动中，没有发生旋膜式除氧器振动，除氧含氧量均<7цɡ/L。喷雾填料式旋膜式除氧器在负荷变化时如果调整不及时，容易产生振动，例如负荷降低时，如果蒸汽量调整不及时则容易发生旋膜式除氧器的“汽塞”振动问题，长期存在则容易造成旋膜式除氧器的填料脱落,汽网破碎等问题。
【可适应不同负荷运行，可短期超额定运行】
      从表2可以看出，2006年2#、3#、4#旋膜式除氧器全年运行，热电厂冬夏季供热负荷变化很大，加上外供除氧水，冬季可以达到460吨/小时，而夏季低只有110吨/小时，在这种负荷变化中，尤其是夏季单台旋膜式除氧器负荷低于30%以下运行,3台旋膜式除氧器都可以做到稳定运行,大大减少了旋膜式除氧器的启停次数。
      热电厂的供汽负荷根据生产装置的调整而变化，供汽量波动30~50吨/小时属于正常现象，在有些特殊情况下，除氧负荷会随着供汽管网的波动而产生比较大的波动，例如04年8月份，三台旋膜式除氧器负荷280吨/小时，由于外供汽单位突然断汽，供汽缺口达204吨/小时，锅炉紧急上水点炉，除氧负荷瞬间增加200吨/小时，出水水温下降，旋膜式除氧器仍运行稳定，没有出现振动。调整进汽量，水温达到正常后，出水含氧量合格。此时负荷突增71%,达到额定负荷的106%。
      经过近三年的运行，老厂四台旋膜式除氧器全年运行正常。旋膜式除氧器作为一种新型的旋膜式除氧器，相比于原有的喷雾填料式旋膜式除氧器，具有不可替代的优点,在保证运行平稳、提高除氧效率、减少操作量等方面发挥了重要的作用。