热力除氧器改造措施、经济性分析

赵文学 周强 赵云波 胡建武 程远强 罗本国

【摘 要】热力除氧器是锅炉重要耗能辅助设备，正常连续运行才能确保锅炉安全运行和经济性。在原有锅炉热力除氧器设计方面存在易堵塞、需定期清洗等缺陷，影响锅炉的正常运行。为了保证除氧器能够连续运行，对现有的除氧器缺陷进行了改造，保证了除氧器的安全稳定运行。同时，改造后蒸汽选用热值更低的锅炉连续排污和蒸汽冷凝水的闪蒸汽，有效降低了锅炉除氧器的运行成本，极具经济价值。

【关键词】热力除氧器；改造；安全稳定；经济价值

1、引言

一般工业锅炉热力除氧器设计采用喷雾式热力除氧，来自软水箱的软水通过喷头从上部向下喷出，与下部来的蒸汽通过碎铁屑作用，除去软水中的溶解氧。这种热力除氧方式存在一定的设计缺陷：使用时间长后，软水中的泥沙等杂质会堵塞喷头和碎铁屑，增大软水进水阻力，需要定期对喷头和碎铁屑进行清洗，影响生产的正常运行，甚至造成除氧器无法正常工作。

2、改造措施

为了保证除氧器能够连续运行，消除安全隐患，必须确保软水和蒸汽进入除氧器畅通无堵塞，蒸汽和软水接触时间充分，因此对热力除氧头进行了以下改造：

（1）拆除原有的喷雾除氧喷头和碎铁屑过滤装置。

（2）根据除氧器除氧能力设计旋流装置，安装若干块螺旋上升的旋流板，旋流板安装角度与水平面成一定角度。

（3）蒸汽冷凝水和软水箱来的水从不同接口进入除氧头，通过管道向下流出，通过旋流板的作用向下旋转；从除氧头底部来的蒸汽通过旋流板的作用，不断向上旋转。蒸汽和水充分接触，实现热量的充分交换，有效减少蒸汽消耗，降低蒸汽压力。由于改造后无喷头无媒介，不易引起堵塞，能确保除氧器的长期稳定运行。

3、经济性分析

改造前，需要采用分气缸蒸汽，通过减压装置后，需压力为0.2-0.3MPa的蒸汽才能达到除氧水温为105℃的要求。另一方面，蒸汽冷凝水的闪蒸汽和锅炉连续排污闪蒸汽由于热力除氧器的结构限制，无法使用，直接外排，造成热量浪费。通过热力除氧器改造后，减小了除氧头蒸汽进气阻力，只要连续排污的闪蒸汽和蒸汽冷凝水闪蒸汽蒸汽压力在0.02MPa以上，就能满足除氧要求，不再需要分气缸蒸汽。

以云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂10吨锅炉为例，锅炉实际热负荷7吨/小时，回收蒸汽冷凝水3吨/小时，蒸汽冷凝水温度100℃。蒸汽冷凝水和连续排污闪蒸汽外排，需要锅炉分气缸蒸汽除氧，蒸汽压力按照0.2MPa计算，蒸汽热焓为650.7大卡，除氧饱和水温和饱和蒸汽按照105℃计算，软水温度按照20℃计算，除氧加热水需要热量为：

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

除氧过程需要外排0.02MPa的饱和蒸汽和其他气体，排气管DN40，0.02MPa饱和蒸汽热焓为536.8大卡/公斤，蒸汽密度0.7kg/m?，外排蒸汽流速按照50米/秒计算，外排蒸汽量为：

（0.02）2×3.14×50×0.7×3600=158.2公斤/小时

外排蒸汽热量为：

158.2×536.8=84822大卡/小时

除氧器理论需要蒸汽量为：

（355000+84822）/650.7=675.92公斤/小时

除氧器的散热等其他热损失按照10%考虑，实际需要蒸汽量为：

675.92×1.1=743.5公斤/小时=0.74吨/小时

生产时间6个月，每个月生产25天，每天生产24小时，一年除氧器需要蒸汽量为：

0.74×6×25×24=2664吨

生物质锅炉蒸汽价格按照200元/吨计算，改造前一年除氧器消耗蒸汽费用：

2664×200/10000=53.28万元

4、结论

对传统除氧器进行改造后，保证了除氧器的安全稳定运行。同时，改造后蒸汽选用热值更低的锅炉连续排污和蒸汽冷凝水的闪蒸汽，不再使用分气缸蒸汽，有效降低了锅炉除氧器的运行费用，热力除氧器改造后每年可節省运行和维护成本约83.28万元。

作者简介：

1.赵文学 云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂加工车间主任，助理工程师，长期从事打叶复烤生产管理工作。

2.周强 云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂加工车间副主任，助理工程师，长期从事打叶复烤生产管理工作。

3.赵云波 云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂加工车间机修工，助理工程师，长期从事复烤设备检修工作。

4.胡建武 云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂加工车间副主任，助理工程师，长期从事打叶复烤生产管理工作。

5.程远强 贵州迪鑫工业设备工程有限公司热能工程师，长期从事锅炉运行改造设计工作。

6.罗本国 贵州迪鑫工业设备工程有限公司总经理，长期从事锅炉安装改造合同能源管理工作。

（作者单位：1.云南烟叶复烤有限责任公司石林复烤厂；

2.贵州迪鑫工业设备工程有限公司）