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旋膜式除氧器,锅炉低位旋膜式除氧器结构工艺优化与应用?
发布时间:2023/12/1 点击次数:135

旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器结构工艺优化与应用?
 

     旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器结构工艺优化与应用?通过对除氧器进行技术改造,解决了6.5MPa等级气化炉灰水系统除氧器超压问题,消除了除氧塔带水和设备出力不足的生产瓶颈问题。
     通过对除氧器除氧塔进行技改,解决了6.5MPa等级气化炉灰水系统除氧器超压问题,消除了除氧塔带水和设备出力不足的生产瓶颈问题。针对6.5MPa高压力等级的锅炉低位装置,水质呈高硬度、高碱度状况,极易在结垢的特点,改进了除氧塔内件形式;增加除氧塔的气液分离空间,提高了常压灰水除氧器的除氧能力和出水能力;打破了传统常压除氧器不适用高压锅炉低位装置的难题,解决了传统填料式除氧器不能实现高负荷生产和除氧的生产瓶颈。
1项目背景
     6.5MPa气化工艺灰水装置除氧器,厂家设计、制造的低压旋膜式设备,型号为DCM-380/110。自投入使用以来,因锅炉低位旋膜式除氧器排空带水、超压和水箱水温(98℃)低等原因制约着生产运行。随着系统负荷的提高,锅炉低位旋膜式除氧器带水现象愈发明显,除氧器处理能力明显不足,满足不了高负荷生产运行。冬季因锅炉低位旋膜式除氧器带水原因造成613装置厂房顶部积水结冰严重,房顶女儿墙渗水结冰造成水泥、砖冻裂脱落,脱落的积冰、水泥掉落,砸坏了部分电缆桥架和工艺管线,房顶积冰造成房屋荷载增加,严重影响了甲醇厂的安全生产。
2锅炉低位除氧器技术改造
     N1.灰水进口N2.新鲜水进口H.检查口N6.工艺汽进口N8.气体出口H1-2.填料卸料口
2.1旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器防止超压和带水的技术改造
     灰水装置除氧器为设计、制造的低压旋膜式设备,型号为DCM-380/110。除氧器超负荷运行,设计除氧器的处理水量为380m3/h,而实际进入除氧塔的水量在430t/h以上,造成除氧塔负荷过高。同时,旋膜式除氧器旋膜管受到灰水水质恶劣,水质总硬总碱高的影响,易在内件表面结垢堵塞气液两项通道形成积水超压,是除氧头带水和负荷低的主要原因。
     改造思路:去掉旋膜除氧器的起膜器,将旋膜除氧器改成普通热力除氧器。主要原因是旋膜除氧器主要用于锅炉给水的热力除氧,要求洁净水质,而化工用水含盐和灰分等杂质相对较高。增加一条进入筒体的灰水旁路管线,使得部分灰水分流至水箱减少除氧塔的负荷。
2.2旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器提高出水处理能力的技术改造
     除氧塔旋膜管孔径小且填料层厚度太大,堆密度较高,在使用一段时间以后会因水质问题结垢,随着时间的延长结垢会愈加严重,造成填料层的透水性能变差,气液两相在填料层换热面积减少,形成了偏流且气液两相流道受阻,也是造成除氧头补水不足,出水处理能力低的主要原因。
锅炉低位旋膜式除氧器改造思路:
     1、根据填料塔泛点和压降的关联图计算将除氧塔填料层厚度由1600mm降低至800mm。一是降低填料层厚度以降低填料阻力,增加气液流通性,保证在填料环表面积能充分换热和除氧的前提下,确定了填料层厚度;二是将填料压板同时下移,增加了除氧塔塔顶的气液分离空间,使得喷淋水和加热蒸汽有足够空间进行热交换,同时保留了原有气液板负责气液两项的分离;
     2.将鲍尔环尺寸由Ф50mm放大至Ф75mm,增加透水性。鲍尔环尺寸的放大也是根据我厂灰水高钙、高硬度水质特点进行放大,是其能够充分满足系统长周期稳定运行的要求。
     3.增加再沸器。为避免除氧器运行一段时间后填料层结垢明显阻力增大造成除氧器补水困难时将灰水切换至水箱利用再沸器对灰水进行加热除氧,确保了锅炉低位旋膜式除氧器的连续有效运行,避免系统停车。
3考核过程及结论
     对旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器进行优化调整后气化车间对除氧器改造后的运行情况进行了性能考核。除氧器整体运行稳定,运行压力0.05~0.08MPa,水温101~104℃,且除氧器的水处理能力有很大提高,满足了系统高负荷下的用水需求。再沸器的增加保证了灰水除氧的要求,同时也保证了锅炉低位旋膜式除氧器的连续有效运行。去掉起膜器后除氧器的进水阻力进一步下降,因结垢对锅炉低位旋膜式除氧器运行的影响大大降低。彻底消除装置房顶积冰对房顶造成损坏和积冰对电缆桥架、工艺管线带来的安全隐患,保证了系统安全生产。6.5MPa压力等级气化工艺灰水锅炉低位旋膜式除氧器结构优化研究与应用达到了预期效果。
4旋膜式除氧器锅炉低位旋膜式除氧器综合效益
4.1一次性投资
     通过对锅炉低位旋膜式除氧器结构的优化研究解决了除氧器产能不足问题,在不增加设备情况下使除氧器达到并超出设计能力满足了系统扩能后对水量增加的要求。设备采购80万元;设计、安装费用5万元;管线、阀门等材料费用15万元。总投资:80+5+15=100万元。
4.2经济效益
     锅炉低位旋膜式除氧器带水使厂房顶部房顶楼面、墙体积冰,因冰冻造成楼面、墙体部分碎裂,每年修复楼面、墙面费用6.5万元。电缆桥架修复和加防护装置费用5万元。消除了影响系统生产负荷的瓶颈问题,每小时可增加出水量约30方,保证气化高负荷生产,间接可增加投煤量5吨,水煤浆量7吨,1.5吨煤产1吨甲醇,折合甲醇产量3吨。如按一吨甲醇盈利200元计算,则带来的经济效益为:日效益为3×24小时×200元/吨=14400元按照年运行时间330天计算,则年效益为1.44万元/天×330=475万元。
4.3锅炉低位旋膜式除氧器经济综合效益
     综上可见,旋膜式除氧器改造研究年经济效益为475万元以上,同时消除了安全隐患,节约每年房屋修缮费用10万元以上,节省新增设备的一次性投资100万元。
4.4社会效益
     通过对锅炉低位旋膜式除氧器结构的优化改造达到了很好的预期效果,对于同类型同等级的其他单位锅炉低位除氧装置改造有很好的借鉴指导意义,对于设计制造单位的产品升级和产品性能的提升上有很好的推进作用。
5存在的问题及改进方案
     锅炉低位旋膜式除氧器改造整体获得成功,主要存在的问题是系统水质结垢倾向明显,除氧器填料结垢是不可避免的,为彻底解决锅炉低位旋膜式除氧器问题需要从根本上解决系统水质问题,降低水中钙离子和总硬度。

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