简述热电厂换热站原喷雾淋水盘式旋膜式除氧器及新装水膜填料式旋膜式除氧器的构造及原理,从理论上分析了水膜填料式旋膜式除氧器改造的可行性、改造步骤及实际效果。

关键词：旋膜式除氧器;水膜;液汽网;填料

1喷雾淋水盘式旋膜式除氧器简介

热电厂换热站安装有一台100t/h的喷雾淋水盘式旋膜式除氧器，用来回收气化厂各分厂的冷凝水。冷凝水是由各分厂工艺与采暖使用的低压蒸汽凝结而成,冷凝水由两处冷凝水回收站收集并加压送到换热站旋膜式除氧器。补充一定量的化学除盐水后，经旋膜式除氧器除氧，由低压给水泵供给造气分厂的废热锅炉和净化分厂的硫回收装置使用。该旋膜式除氧器除氧头由喷嘴组、淋水盘、进水棚和进汽盘等组成。其工作原理为含氧水经喷嘴雾化成极细水滴向上喷溅,与从塔上部进入的蒸汽进行初步热交换，然后落入淋水层;水在这里又被分成较细的水膜，在向下流动中，与下部进入的蒸汽再次进行热交换，使水达到相应压力下的温度，从而达到除氧的目的。

因冷凝水在回收站中接触大气，又补充了新制的除盐水，以至水中溶解的气体较多，除氧头内气体压力大、排气负担重。因旋膜式除氧器接收全厂各分厂返回的冷凝水，水中难免含有杂质，随着杂质的日久沉积，使喷嘴和淋水盘小孔变小或堵塞，造成雾化和播撒不良。随造气分厂废热锅炉的负荷变化和净化分厂硫回收装置的启停，旋膜式除氧器负荷在50t/h~130t/h之间变化。当低负荷运行时，喷嘴出水雾化质量不好，淋水盘上的水播散不均；当高负荷运行时，淋水盘水位高产生溢流,使蒸汽流动受阻，排汽带水严重且易产生水击。进水栅由多层条形扁铁交错构成，其表面积小，汽水接触不充分;阻滞水的能力低,不利于气体的分离。以进水栅作为填料，导致除氧头中水、汽停留时间短，无足够的热力作为贮备。当出现短期工况恶化时，除氧量会迅速提高，波动剧烈。由于以上诸多方面的原因，导致实际除氧效果很差，除氧水含氧量保持在50昭/L以上。因除氧水长期不合格，致使造气分厂的废热锅炉和净化分厂的硫回收装置发生了严重的氧腐蚀，管道、设备锈蚀穿孔,多次导致事故停车，对企业生产的安全、工艺的稳定和经济效益都极为不利。经深入研究和多方调研，该厂决定将换热站喷雾淋水盘式旋膜式除氧器改造为水膜填料式旋膜式除氧器。

2水膜填料式旋膜式除氧器简介

水膜填料式旋膜式除氧器是近年来研究并推广的一种全新结构的旋膜式除氧器，旋膜式除氧器总体设计成两级除氧结构，其结构见图1。

图1水膜填料式旋膜式除氧器改造简图
1一液汽网；2—冷凝水人口；3—起膜装置;4—排气管口；5一除盐水人口；6 次蒸汽入口；7一淋水算子；8—进汽盘；9一二次蒸汽入口；10-除氧水箱一级除氧装置由起膜装置和淋水算子组成。冷凝水和化学除盐水进入起膜装置的水室中混合，水室的上下管板间焊接有若干个起膜管，混合水经过起膜管上的喷孔以射流方式在起膜管的内壁上形成高速向下旋转的水膜。向下流动的水膜与上升的加热蒸汽接触后产生强烈的热交换过程，当旋转的水膜流出起膜管时，水温基本上接近了饱和温度，水中的溶解氧将被除掉90%〜95%0水膜流岀起膜管后形成椎形裙体,并在自身重力、裙体相互撞击和蒸汽流的作用下被冲破而形成水滴，降落到淋水算子上。淋水算子由五层30mmX30mm等边角钢构成，除氧水经过各层算子同蒸汽进一步的进行热交换，同时也为除氧水进入液汽网填料盒进行均匀分配。

液汽网填料盒在旋膜式除氧器二级除氧装置。液汽网是一种新型高效填料，由不锈钢扁丝(0.1mmX0.4mm)以。形编织成的网套，把液汽网按其自然状态盘成圆盘，圆盘直径相当于液汽网框体的内径，在圆盘的上下用扁钢和©14钢筋将其固定在液汽网的框体内。液汽网根据实际情况，可以设计、安装为单层或双层。除氧水经过液汽网使汽水更加充分接触，可将水中溶解氧大限度地离析出来，这一除氧过程保证了旋膜式除氧器在变工况下运行时的适应性能和稳定性能。

因旋膜式除氧器应用了射流和旋转技术，使水膜沿起膜管强力旋转，大量卷吸加热蒸汽，汽、水之间换质和换热剧烈，热交换强度大，除氧效率高，故其可在30%-130%额定负荷之间稳定运行，特别在高负荷时，起膜管内水膜更新迅速，沿壁旋转更快，除氧效果好。起膜器水室容积大，四周均可接进水管,可使水温及含氧量不同的入水均匀混合和分配,使旋膜式除氧器各处热负荷保证一致,防止局部加热不足;水室大，增加了热力储备，有效地防止了水温突变。液汽网用不锈钢扁丝网制成，有效防止了今后运行中生锈,并且扁丝网不会被蒸汽冲走或被水带入水箱中，其装设均匀，密度一致，不会产生水汽短路。

3旋膜式除氧器改造步骤和效果

实际改造中，利用原除氧头的外壳部分，将原除氧头的喷嘴组、淋水盘和进水栅等部件全部拆除，保留下部逬汽盘,然后在其上方一定位置加装液汽网和水算子,然后用环形板进行密封固定，防止今后运行中水汽短路。再把封头与筒体接口处解开,焊接起膜装置，连接管道等部件，将冷凝水由一侧接入，除盐水由另一侧接入,利用调节阀控制补充除盐水水量。为防止冷凝水中的杂质堵塞起膜管的喷孔，在起膜器的冷凝水管道入口前加装滤网，定期清洗和更换。为降低除氧头内氧气分压，增大排气管直径，使其排气通畅。旋膜式除氧器经清洗、验收合格后，即可投运。改造前后，旋膜式除氧器直径、高度均保持不变。因起膜装置和液汽网填料盒作为组件，可以提前制造或外购，故施工速度快、工期短、易安装。如该厂进行此项改造工程仅用3人，用8天时间就全部完成。水膜填料式旋膜式除氧器改造还有改造费用低、施工不用停产等优势。

该旋膜式除氧器改造技术指标如下：

冷凝水温度65V-75V；除盐水温度20X：~30C;混合水室压力0.4MPa〜0.5MPa;除氧头压力0.115MPa~0.12MPa;加热蒸汽压力0.8MPa;加热蒸汽温度30013;额定负荷100t/h；除氧水温度102C~1041C；含氧量5/ig/L〜15

经实际验证，水膜填料式旋膜式除氧器改造是非常成功的。改后除氧水含氧量达到了国颁标准，保持在5Mg/L~15Mg/L的范围内，并且含氧量在5昭〃〜lOfig/L之间的占70%以上，效果十分显著;在各参数理想的工况下，溶解氧含量可小于3/g/L,远远低于国颁标准。水膜填料式旋膜式除氧器的优点还体现在适应性能好，对入口水溶氧量、水质、水温要求不苛刻，且提升温度高;运行稳定，可超30%出力运行，且负荷突变时不会产生振动；3合理解决天然气消费规模问题

各地在出台供热锅炉直接燃烧天然气的政策法规时考虑的一个很现实而客观的问题是，作为用气方的城市，与作为供气方的天然气长输管线的业主，正在紧张艰难地谈判，准备签署天然气供气合同。因“西气东输”工程或海外进口天然气工程,都是规模浩大、投资巨额、风险甚高的供气工程，上游（供气方）和下游（用气方）在共享利益的同时,还须共尽义务，共担风险。按照国际惯例，这种供销合同都是采取“照付不议”的形式，它的特点是，要求用气方（一般为城市或大型企业）具有长期（一般为20年）稳定的用气量并达到相当的规模，一旦合同鉴定，则用气方无论是否用气，均须按合同所约定的条款照章付款，不得有误。由于城市居民用气量较少，化工、发电等新建项目不可能立竿见影落到实处,规划用气量一时难以达到相应规模，各用气城市在实际工作中均不同程度地遇到这方面的困难。为了尽量争取优质的天然气资源以优化城市能源结构及改善环境，尽快顺利地签署“照付不议”供销合同，一些城市只能采取供热锅炉直接燃烧天然气的办法来吸纳消化天然气，这是一种不得已而为之的办法。从能源综合利用的观点来看,这是不合理的，只能作为一种暂时措施。为了达到既节能又环保的效果，从长远利益出发，应尽快筹集资金,建设热电联产项目来取代天然气锅炉供热。当然，这也需要一节能显著等方面。其优越性尤其体现在滑压运行的旋膜式除氧器上。

以上是以热电厂换热站旋膜式除氧器为实例进行的剖析，水膜填料式旋膜式除氧器也同样适用于锅炉给水除氧上。已经决定2004年将该厂汽轮机车间的喷雾填料式旋膜式除氧器改造为水膜填料式旋膜式除氧器。