造气回收除氧器站课件.ppt

1、造气回收除氧站简介,刘忠保 2011年3月15日,工业锅炉水质标准,每年因氧腐蚀而对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成严重损失，国家电力部因此颁步了GB1576-2001工业锅炉水质标准和电站除氧器安全技术监察规程，对除氧器含氧量提出了标准，即低压除氧器给水含氧量应小于15/L，高压除氧器给水含氧量应小于7/L。 目前，回收除氧站的大气除氧器除氧后的给水含氧量小于15/L。,回收除氧站的作用,接受各化工装置来的冷凝液疏水，用蒸汽与冷凝液、脱盐水直接混合，加热给水至除氧运行压力所对应的饱和温度，对脱盐水和冷凝液疏水进行脱除氧和其它不凝结气体，给热电装置及化工装置提供合格补水。热电站共有

2、四台锅炉，额定处理量2400t/h,热电装置除氧器向热电锅炉所供除氧水量两个系列1600t/h,是热电站锅炉水主要的供水来源。同时化工装置除氧器向所有化工装置提供1200t/h的合格补水。,除氧站的设备,造气车间回收装置230#除氧站分为A、B两个系列。 每个系列有一台热电装置低压旋膜除氧器和一台化工装置低压旋膜除氧器，一套疏水扩容回收装置，两套组合式给 水加氨装置及一套组合式给水加磷酸盐装置。 泵类：除氧站单系列共有计量泵9台，离心泵15台，其中多级离心泵4台。,什么是除氧器？,除氧器是给水回热系统中，使给水加热到饱和温度，能去除给水中溶解气体的混合式加热器。 回收除氧器就是加热给水至饱和温

3、度除去溶解于水中的活性气体（主要是氧气），以保证向热电装置及化工装置提供合格补水。 回收除氧站每台除氧器包括两个除氧塔及下面一个除氧水箱。,除氧器的分类,按工作压力分：真空式（-0.09Mpa，30 60）除氧器、大气式（0.02Mpa，水温104）除氧器和高压式（0.32Mpa，水温大于145）除氧器。 按结构分：淋水盘式除氧器、喷雾式除氧器、喷雾淋水盘式除氧器、喷雾填料式除氧器、水膜式除氧器（旋膜式除氧器）。,回收除氧器的作用,热电锅炉 及各化工装置区的废热锅锅、气化炉夹套等热力设备发生腐蚀的主要原因是水中溶解有活性气体，这些游离活性气体（如氧气）在高温条件下可以直接和钢铁产生化学反应，腐

4、蚀设备，降低机组的安全性；另外在热交换器中如有不凝结气体聚集，将会使传热恶化，降低机组的经济性。因此，必须除去给水中溶解的氧气及其它不凝结气体，此项工作在除氧器内完成。,旋膜除氧器的结构,一台旋膜除氧器由两个除氧塔和一个除氧水箱两大部分套组成。 除氧塔内设有二级除氧装置，给水除氧器的加热主要在除氧塔内完成。 一级除氧组件由筒体、多层隔板、双流连通管、旋膜管、破膜管、水入口混合管、蒸汽管、分为水室、汽室、水膜裙室。,除氧塔（头）结构,二级除氧组件由淋水篦子组和填料组成。 除氧塔上部设有汽水分离器，由托架、排气管和填料组成。为简化设备将汽水分离器与除氧塔上部人孔组合为一体，人孔上部开放空口。除氧塔

5、上部还设有安全阀接口。 除氧塔下面为除氧水箱，每个除氧水箱容积160m3，作为储水缓冲之用。水箱内装有再沸腾管，作为除氧器启动时加热除氧用，除氧器正常运行时应停止使用。水箱上设有给水泵再循环管、平衡容器接口、水封接口、再沸腾管蒸汽接口。,气体的溶解定律,热力除氧的基本原理是基于气体的溶解定律亨利定律和道尔顿定律。 根据亨利定律可知,在封闭容器中，任何气体同时存在于水面上，则气体的溶解度与其自己的分压力成正比，而且气体的溶解度仅于其本身的分压力有关。 在一定压力下，随着水温升高，水蒸汽的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。在100时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。这就是加热

6、除氧的理论基础。,旋膜除氧器的工作原理,凝结水及补充水进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的压差下从旋膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流,在汽室内充满了二次加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来(经试验证明射流运动具有卷吸作用)进入内孔,在极短时间内很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提升,而旋转的水沿着旋膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,此时紊流状态的水传热,旋膜除氧器的工作原理,传质效果最理想,水温达到饱和温度，氧气即被分离出来,由于旋转水流基本上是紧贴管壁旋转而下,在旋膜管中间形成汽气通道,不存在气体流动死区,因氧气在内孔内无法随意扩散,析出的不凝结气体被讯速排出

7、,只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气。 除氧器汽室内用压力稳定的二次蒸汽通入，给水在旋膜管内沿管壁旋转着向下流动时也与管外的蒸汽间接换热，把水加热到除,旋膜除氧器的工作原理,氧器压力下的饱和温度，在加热过程中，水面上蒸汽分压力逐渐增加，气体分压力逐渐降低，使溶解在水中的气体不断地由旋膜管中心逸出，待水加热到饱和温度时，气体分压力接近于零，水中气体也就被除了。 旋膜管内高速旋转下移的给水在旋膜管下端形成水膜裙，由于水膜裙室内已接近饱和温度，水中氧的解析也应该全部或接近全部完成。一级除氧可除8090%气体。,一级除氧后的水在淋水篦组上进行二次分配，在填料组进行二级除氧。填料层为两层，网波填料亦称汽液

8、网。一次蒸汽经蒸汽分配器进入填料层进行热力除氧。二级除氧可以除去1020%气体。分离出来的气体与少量蒸汽（约35%）由塔顶排出。 双流连通管的主要作用是导回汽水分离室内分离下来的积水和旋膜管带出的积水，排出除氧塔自由空间上部的汽（气）体，并在管内使两种介质进行换热。,旋膜除氧器的工作原理,相邻的旋膜管周围安装有破膜管，其上面开有不同角度的斜孔，向不同角度飞溅的液滴使水裙破碎，可使水膜裙快速更新。 .水箱：除过氧的给水汇集到除氧器下部容器即水箱内,除氧水箱内装有强力换热再沸腾装置,该装置具有强力换热, 迅速提升水温,更深度除氧。,旋膜除氧器的工作原理,除氧站控制参数,化工装置低压旋膜额定处理量

9、： Q=600t/h 出水氧含量15g/L 工作温度 T=105 工作压力：P=0.023Mpa 热电装置低压旋膜额定处理量 ： Q=800t/h 出水氧含量15g/L 工作温度：T=105 工作压力： P=0.023Mpa 出水pH值： 99.4 出水磷酸根浓度： 210mg/L,给水加氨的目的,加氨的主要目的是提高给水或凝结水的PH值，以减少由低PH值而引起对低压或高压给水系统的腐蚀。 利用氨溶于水呈碱性，可中和二氧化碳溶于水的酸性。氨也是一种挥发性物质，能随水、汽一起循环。当 CO2溶于水生成 H2CO3时， NH3也同时溶于水生成 NH4OH发生中和反应，结果是消除了 CO2所造成的酸

10、性，提高了水的 pH值。,锅炉水中加入磷酸盐的目的,加入磷酸盐的目的是为了防止生成钙垢，因为钙是水中最主要的生垢物质。当炉水中含有足够的PO43 -浓度时，在一定的PH值条件下，Ca2+会与PO43 -会生成碱式磷酸钙，其反应式如下：10 Ca2+6 PO43 - +2OH-=Ca10(PO4)6(OH)2碱式磷酸钙在锅炉中不会生成水垢，而是呈水渣状，可随炉水排污排出炉外。,锅炉水中加入磷酸盐的目的,炉水中加入过多的磷酸盐不仅无益，而且有害，由于PO43-浓度过高，可能与炉水中微量Mg2+发生反应，而生成磷酸镁沉淀。3Mg2+2PO43 =Mg3(PO4)2 Mg3(PO4)2在高温水中的溶解

11、度很小，可能粘附在炉管内而形成二次水垢。,锅炉水中加入磷酸盐的目的,当加入的磷酸盐全部为磷酸三钠（Na3PO4），则存在一个缺陷，磷酸三钠发生沉淀析出反应时，在炉管管壁边界层内液相中会出现游离氢氧化钠。当含有游离氢氧化钠的炉水在管壁处高度浓缩时，会使炉管管壁产生碱性腐蚀。 Na3PO4+0.15H2O=Na2.35H0.15PO4+0.15NaOH,锅炉水中加入磷酸盐的目的,在添加磷酸钠的同时，按照适当的配比添加磷酸氢二钠（Na2HPO4），使得炉水中即有足量的PO43-浓度，又不至出现游离氢氧化钠。磷酸氢二钠可与氢氧化钠发生反应而使游离氢氧化钠消失： Na2HPO4+NaOH= Na3PO4

12、+H2O 这样就避免了炉管管壁的碱性腐蚀。,除氧站工艺流程,化工装置给水除氧：来自外管酚回收装置蒸汽冷凝液、甲醇精馏的蒸汽冷凝液、混合制冷的蒸汽冷凝液以及二甲醚的蒸汽冷凝液分别进入化工装置低压旋膜除氧器V230AB01的两个除氧塔内进行热力除氧 。除氧后105的水由化工装置除氧水泵P230A/B01 向粗煤气冷却609#的预冷器作为低压锅炉水冷却粗煤气。冷却后的回水150有三个去向。,化工除氧装置流程,来自609#预冷器A,去气化废锅,去623#余热回收器,除氧站工艺流程,经粗煤气冷却装置预冷器A与粗煤气换热后的低压锅炉给水一路由中压废锅给水泵P230A/B02打送到甲醇合成废锅及气化炉夹套，

13、当中压废锅给水泵P230A/B02出现故障时，由气化夹套事故给水泵P230AB03抽化工装置废锅低压给水母管与热电锅炉低压给水母管连通管线中的水只向气化夹套供水；第二路回水去气化废锅;第三路回水去煤气水分离余热回收器C6230ABCD1.,除氧站工艺流程,疏水扩容回收装置接收来自外管低温甲醇洗工号的蒸汽冷凝液（0.15 MPa、120）和外管的其它中压冷凝液疏水进入疏水扩容器V230A03，再经疏水扩容泵P230A05ABC送入化工装置低压旋膜除氧器V230A01的两个除氧塔内进行热力除氧。,除氧站工艺流程,热电装置给水除氧：化学水来的常温脱盐水32经煤气冷却装置的中间冷却器C609ABCD0

14、2预热至82，回水分别进入热电装置低压旋膜除氧器V230A/B02的两个除氧塔内进行热力除氧。除氧后的锅炉水经热电装置除氧水泵P230AB04打送至粗煤气冷却的预冷器B与粗煤气进行换热后140去热电锅炉。,热电除氧装置流程,除氧器的运行,除氧器在运行中，由于外来疏水、蒸汽压力、进水温度、水箱水位的变化，都会影响除氧效果。因此，除氧器在正常运行中，应主要监视其给水溶氧量、压力、温度和水位。,一、除氧器的给水溶氧量,1：运行中应定期化验给水溶氧量是否在正常范围内。除氧器内部结构是否良好，一、二次蒸汽配比是否适当，是降低溶氧量的先决条件。 2:为保证除氧效果，还应特别注意排气门的开度，开的小，会影响

15、蒸汽流速，减慢对水的加热，更主要的是对气体排出不利；开的大，增加汽水热量和工质的损失，还,可能排气带水，除氧头振动。开度应通过调整试验来确定。 3：调整不当，进水量过多，进水温度过低未达到饱和温度除氧不完全。应及时调整，控制给水量，保持正常进水温度，保持除氧器在饱和状态下运行。 4：及时联系质检重新取样分析。注意取样时不要混入空气。,二、除氧器的压力和温度,除氧器的压力和温度是正常运行中监视的主要指标。当除氧器内压力突然升高时，水温会暂时低于对应的饱和温度，导致水中溶解氧量的增加。压力升高过多的时候，会引起水封动作，严重的时候会导致除氧器内件损坏。在 压力降低情况下，水温会暂时高于对应的 饱和

16、温度，水中溶解氧会减少，但要注意这种情况下容易引起自身沸腾。所以要及时调整一、二次蒸汽配比，进汽量和进水量，控制除氧器的压力和温度。 、,三、除氧器的水位,除氧器水位的稳定是保证给水泵安全运行的重要条件。水位过高将引起溢流管大量跑水，若溢流不及，还会造成除氧头振动；水位过低而补水不及时，会引起给水入口压力降低而汽化，影响后续工段的正常运行，严重时导致后续工段停车。,一：排气带水,运行如果操作不当，会发生排气带水现象。发生这种现象是因为进水量太大，除氧头内气流速度太快，排气增大也能引起排气带水，除氧头振动。因此在运行中必须注意调整好进水量和排气门开度。,除氧器常见故障及处理,二：除氧器的振动,除

17、氧器振动的原因主要有： 1：负荷过大，除氧塔压力波动，造成水冲击进水管而发生振动。 2：排气带水且汽流速度太快，除氧塔压力高会发生强烈的水冲击，造成振动。 3：给水过快或不均匀。 4：除氧器内部压力突然下降，引起汽水共沸。 处理措施：除氧器发生振动时，可适当降低除氧器负荷，调整恢复除氧器正常压力；控制给水量，给水速度适当；在启动时出现振动，控制升温、升压速度。,三、压力升高,除氧器压力升高的原因： 1：低压蒸汽管网压力升高或压力自动调节失灵导致低压蒸汽阀门开度过大。 2：外来冷凝液或其它补给水突然减少。 3：阀门误操作。 处理措施：1：核对控制室和就地压力表，判断压力是否真实升高。 2：若压力

18、自动调节阀失灵，应立即用手动,方 式切除调节阀，采取调节阀旁路手动调节，关小进汽阀门，维持除氧器压力。 3：联系外来冷凝液系统阀门是否误关或阀芯脱落，其它补水工况是否有变化，并采取相应措施。 4：当采取上述措施无效时，应立即通知调度降负荷。 5：除氧器压力恢复时，及时投用安全水封,四、压力降低,除氧器压力下降原因： 1：压力自动调节阀失灵，加热蒸汽量不足或中断。 2：给水过快、过多，使给水温度过低。 3：安全水封误动作或动作后没充水进行封闭。 4：仪表失灵。,除氧器压力降低处理措施： 1：核对控制室和就地压力表，判断压力是否真实降低，参照其它表加强监视，联系仪表尽快恢复。 2：若压力自动调节阀失灵，应立即用手动方 式切除调节阀，采取调节阀旁路手动调节，维持除氧器压力。 2：适当控制补水速度及补水量。 3：安全水封误动作或动作后没充水进行封闭时，迅速查明原因并采取相应措施。,化学除氧,高参数要求发电厂中，为使给水含氧达到更低要求，还采用化学除氧作为辅助手段。联氨除氧法效果显著，不会因除氧产生固体，不会增加水中含盐量