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低壓鍋爐內置式除氧器在運行中存在的問題及改造

文檔作者：張金華文檔來源：神華包頭煤化工有限責任公司		點擊數：	更新時間： 2023年03月22日
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小氮肥　第４２ 卷　第７ 期　２０１４ 年７ 月　
低壓鍋爐內置式除氧器在運行中
存在的問題及改造
張金華
（神華包頭煤化工有限責任公司　內蒙古包頭０１４０１０）
　　施托克內置式除氧器是一種熱力除氧器，具
有設計結構緊湊、操作過程簡單、可滑壓運行、除
氧效果好、運行成本低等優點。近年來，隨著煤化
工的發展，為了回收熱能，大量低壓鍋爐被使用，
除氧器的規模越來越大，內置式除氧器也開始應
用于大流量低壓鍋爐水除氧。神華包頭煤化工有
限責任公司在變換系統低壓鍋爐中首次使用了施
托克內置式除氧器，但開車以來除氧器除氧效果
不佳，除氧水中氧質量濃度一直達不到要求。
１　施托克內置式除氧器運行情況
神華包頭煤化工有限責任公司甲醇裝置凈化
系統的施托克內置式除氧器設計最大處理量為
１ ４００ ｔ／ｈ，額定處理量為１ ０００ ｔ／ｈ，設計溫度
１０４ ℃，設計壓力０．１２ ＭＰａ（絕壓）。除氧器進水
為脫鹽水，設計進除氧器脫鹽水溫度９０ ℃、氧質
量濃度１０ ～２０ ｍｇ／Ｌ，設計出口除氧水中氧質量
濃度１５ μｇ／Ｌ。自２０１０ 年開車以來，施托克內置
式除氧器出口除氧水氧質量濃度一直居高不下，
運行時有明顯振動。通過提高除氧器操作溫度、
全開除氧器開工放空閥、除氧藥液添加量增加至
設計值的２ ～４ 倍，氧質量濃度由原最高１２８ μｇ／Ｌ
降至６０ ～７０ μｇ／Ｌ，再之后的調整沒有明顯效果。
２０１２ 年１０ 月，打開除氧器人孔檢查除氧器內件，
發現除氧器初級除氧區內１０ 根多孔蒸汽鼓泡管
中有７ 根折斷脫落，還有１ 根焊口已產生裂紋；深
度除氧區內１ 根多孔蒸汽鼓泡管折斷脫落，６ 根
焊口產生裂紋。經檢修處理，裝置自２０１２ 年重新
開車后除氧水氧質量濃度降至２０ ～３０ μｇ／Ｌ，增
大除氧藥液添加量后，脫氧效果改善不明顯，無法
達到設計指標。２０１２ 年１１ 月２０ 日起，除氧水中
氧質量濃度開始上升并維持在６０ ～８０ μｇ／Ｌ；增
大除氧藥液添加量后，無明顯改觀。除氧器振動
有所增大，懷疑有蒸汽鼓泡管再次脫落。除氧器
除氧水氧質量濃度維持在６０ ～８０ μｇ／Ｌ，溫度和
壓力分別控制在１０４ ℃左右和０．０２ ＭＰａ，頂部放
空閥全開，除氧藥液（聯氨）添加量２．５ ～３．０ ｔ／月，
除氧蒸汽消耗３０ ～４０ ｔ／ｈ。由于除氧器運行效果
不好，造成變換單元各低壓廢熱鍋爐腐蝕泄漏，所
產蒸汽品質下降，并加劇了蒸汽用戶設備腐蝕，給
裝置安全生產帶來重大隱患。
２　施托克內置式除氧器工作原理
施托克內置式除氧器采用物理方法進行除
氧，除氧過程分為初級除氧和深度除氧２ 步進行。
（１）初級除氧過程
溫度較低的補水（脫鹽水）和凝結水混合后，
通過噴嘴以霧狀細小水滴方式噴入除氧器。細小
的水滴立即與來自水相和除氧器尾部的飽和蒸汽
換熱，加熱至接近除氧器的工作溫度。而引入到
除氧器內的飽和蒸汽，在此被全部凝結成水后，重
新返回水相。氧氣和不凝氣體伴隨著少量的蒸汽
穿透細水珠薄層后排向大氣。
（２）深度除氧過程
由于水在噴霧箱區的氣相空間停留的時間少
于１ ｓ，所以要達到理想的１００％的除氧是不可能
的。為此，施托克內置式除氧器在除氧器水箱下
部的水相空間設計和布置了蒸汽鼓泡管。
飽和蒸汽通過水面下的蒸氣鼓泡管被均勻地
分配到除氧器內的各個區域。大部分蒸汽凝結成
水，少量的蒸汽穿越水箱水層后，到達除氧器水面
上方的氣相區。在此過程中，絕大部分氧氣和不
凝氣體被攜帶入氣相，從而達到除氧目的。經過
二次除氧的水，其氧質量濃度在１ ～５ μｇ／Ｌ。除
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