【關(guān)鍵詞】:除氧器；余熱回收；技術(shù)改進(jìn)；Deaerator；WasteHeatRecovery；TechnicalImprovement

【摘要】:由于除氧器排汽余熱回收裝置一方面能節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，可以大大減少因排汽而導(dǎo)致的噪音和空氣污染。而熱電廠除氧器系統(tǒng)的排汽量較大，含有大量熱能的蒸汽排至大氣，浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。為了達(dá)到節(jié)能創(chuàng)效的目的，本項(xiàng)目采用三種方式對(duì)余汽回收裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使余汽熱量得到充分利用，既實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，又達(dá)到了環(huán)保的要求。

1.發(fā)展現(xiàn)狀

電廠用除氧器如果對(duì)空排放，將導(dǎo)致大量的熱量損失和高品質(zhì)潔凈水的損失，在如今能源危機(jī)、水源緊缺的條件背景下，必然要進(jìn)行余熱回收，達(dá)到節(jié)能減排的目的。目前工廠電站所使用的鍋爐中，常用除氧技術(shù)主要有如下幾種，第一，熱力式除氧：水流進(jìn)入螺旋式管道，順管道內(nèi)壁往下旋流成膜，水表面積得以增大，此時(shí)從管道下方通入蒸汽，使水汽第一次混合換熱；下層設(shè)有三層淋水篦組，可使水二次分流，使水呈滴狀，均勻落下；再下層為填料區(qū)，水與蒸汽在此第二次充分接觸，加熱至溫度壓力達(dá)到飽和，使氧氣溶解量下降，達(dá)到除氧的目的。第二，內(nèi)置式除氧器：將除氧頭放置于水箱內(nèi)部，其工作原理與熱力式除氧一致，取消了傳統(tǒng)式立式除氧器大直徑開孔，減少了除氧器的局部應(yīng)力。適用于大機(jī)組。第三，真空式除氧器：當(dāng)水面上的壓力小于大氣壓時(shí)，氧氣在水中的溶解度會(huì)降低，此時(shí)氧氣會(huì)從水面空間不斷逸出，從而達(dá)到除氧的目的。此外還有電化學(xué)式，海綿鐵式：添加化學(xué)試劑，如氧化鐵，用于吸收氧化物(適用于20t、30t小鍋爐)[1][2][3]。目前，余熱回收的方法采用的是熱交換方式，根據(jù)具體的換熱方式又課分為直接式和間接式。

2.現(xiàn)有不足

傳統(tǒng)的余氣回收技術(shù)即為利用乏汽熱量，加熱生活用水，降低人們生活消耗能量成本來實(shí)現(xiàn)。將生活用水通過適當(dāng)?shù)墓苈?，進(jìn)入除氧器的加熱腔，與余氣排放管路通入同一個(gè)加熱系統(tǒng)當(dāng)中，使用乏汽中的高溫水蒸氣來加熱生活用水，最后通過U形管注入到熱水存儲(chǔ)箱里。利用控溫裝置，調(diào)節(jié)箱內(nèi)的熱水溫度，將合格的熱水提供給用戶使用。當(dāng)供水溫度下降時(shí)，還可以將箱內(nèi)存水再次注入加熱循環(huán)，直到溫度合格為止。此種方法是對(duì)除氧器余氣熱量的直接應(yīng)用，效率較高，而且裝置簡(jiǎn)單，貼近人們的日常生活大大減少了居住熱水所需燃煤的消耗量。但是，由于大型除氧器的使用范圍一般在工廠和電站的鍋爐內(nèi)，并不臨近集中居住區(qū)，可以提供的用戶較少，若熱水得不到方便及時(shí)的利用，熱量仍然會(huì)大量損失。若向較遠(yuǎn)處的用戶提供，又會(huì)加大運(yùn)輸途徑中的能量損耗，提高裝置造價(jià)，降低性價(jià)比。并且，長(zhǎng)期采用這種辦法，會(huì)導(dǎo)致熱水存儲(chǔ)箱內(nèi)大量積垢，需要一定的排垢成本，對(duì)供水質(zhì)量也有一定影響[4][5][6]。同時(shí)，這種辦法的能量利用較為單一，僅僅是熱量的傳遞，不能提供更多種能量來源。針對(duì)這種情況，有必要對(duì)除氧器余氣回收技術(shù)進(jìn)行深入研究?jī)?yōu)化，以提高能源利用率，通過多種方式實(shí)現(xiàn)余氣回收。

我國的電力輔機(jī)設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)在新世紀(jì)以來獲得較大進(jìn)步，需求也不斷變化，原料生產(chǎn)、設(shè)備制造、制品加工等形成了全套供應(yīng)鏈體系，其中電力用除氧器排汽余熱回收裝置的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展尤為突出。隨著國內(nèi)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷推廣，各種除氧器排汽余熱回收裝置的發(fā)展十分迅速[7][8][9][10]。

3.技術(shù)改進(jìn)措施

當(dāng)前，設(shè)備管理和改進(jìn)是工業(yè)發(fā)展進(jìn)步的重要組成部分之一，適時(shí)改造和維護(hù)、修理設(shè)備，不但能提升設(shè)備的工作效率，更能提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。創(chuàng)新技術(shù)改進(jìn)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不竭動(dòng)力。

3.1.結(jié)構(gòu)技術(shù)改進(jìn)

本研究即為基于環(huán)保降噪、提高效益、改進(jìn)技術(shù)、提高壽命等方面開展的，首先，將余熱回收裝置的進(jìn)汽管直接與除氧器相連，就近安裝，以減少流體流動(dòng)過程中阻力，促進(jìn)溶解氧排出。其次，采用射水抽氣器結(jié)構(gòu)通入除鹽水及除氧器排汽，使其混合，控制混合室內(nèi)溫度與進(jìn)水量，進(jìn)汽量三者平衡，保持汽水比例，利用熱能之外同時(shí)利于多余不凝結(jié)氣體排出。第三，設(shè)定適宜溫度條件，進(jìn)汽量保證充足，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)水量，控制汽水比例。水混合換熱處設(shè)置消音孔板，減小水流振動(dòng)噪聲并且消除除氧器排汽噪聲。

通過如上的結(jié)構(gòu)技術(shù)改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一種除氧器余熱回收裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。主體結(jié)構(gòu)包含：余熱回收罐，頂部設(shè)有排汽口、側(cè)部設(shè)有第一進(jìn)水口、底部設(shè)有出水口、內(nèi)部構(gòu)造有緩沖室；射水抽氣器設(shè)置在余熱回收罐上，射水抽氣器包括第二進(jìn)水口、調(diào)節(jié)閥、高速噴嘴、蒸汽吸入管以及擴(kuò)口管，第二進(jìn)水口、調(diào)節(jié)閥、高速噴嘴依次相連通，高速噴嘴、蒸汽吸入管分別與擴(kuò)口管的擴(kuò)口段相連通，第二進(jìn)水口與蒸汽吸入管有部分位于余熱回收罐的外側(cè)，擴(kuò)口管的收縮段向下延伸至所述余熱回收罐的內(nèi)部下方；控制單元，包括控制器、設(shè)在余熱回收罐內(nèi)且與所述控制器信號(hào)連接的測(cè)溫元件，控制器與調(diào)節(jié)閥控制連接，控制器配置為：當(dāng)測(cè)溫元件的檢測(cè)值大于溫度閾值時(shí)，控制調(diào)節(jié)閥增大其開度；當(dāng)測(cè)溫元件的檢測(cè)值小于或等于溫度閾值時(shí)，控制調(diào)節(jié)閥減小其開度。

Figure1.Diagramofstructureimprovement

圖1.結(jié)構(gòu)改進(jìn)示意圖

3.2.改進(jìn)特征

改進(jìn)后的除氧器余熱回收裝置的特征歸納為如下四個(gè)方面：第一，測(cè)溫元件為熱電偶。第二，余熱回收罐的結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有消音組件,消音組件包括設(shè)在余熱回收罐內(nèi)部下方的兩層消音孔板、填充在所述兩層消音孔板之間的消音填料。第三，消音組件與第一進(jìn)水口之間設(shè)計(jì)有淋水組件，淋水組件包括沿上下設(shè)置的多層淋水篦子。淋水篦子的個(gè)數(shù)設(shè)置為3個(gè)。第四，擴(kuò)口管的收縮段下端設(shè)計(jì)有防倒吸組件，以便阻止所述余熱回收罐內(nèi)底部的凝結(jié)水被倒吸進(jìn)所述擴(kuò)口管內(nèi)。

4.總結(jié)

本研究改進(jìn)的新型除氧器余熱回收裝置，包括余熱回收罐，頂部設(shè)有排汽口、側(cè)部設(shè)有第一進(jìn)水口、底部設(shè)有出水口、內(nèi)部構(gòu)造有緩沖室；射水抽氣器，設(shè)在余熱回收罐上，射水抽氣器包括第二進(jìn)水口、調(diào)節(jié)閥、高速噴嘴、蒸汽吸入管以及擴(kuò)口管，第二進(jìn)水口、調(diào)節(jié)閥、高速噴嘴依次相連通，高速噴嘴、蒸汽吸入管分別與擴(kuò)口管的擴(kuò)口段相連通，第二進(jìn)水口與蒸汽吸入管有部分位于余熱回收罐的外側(cè)，擴(kuò)口管的收縮段向下延伸至余熱回收罐的內(nèi)部下方；控制單元，包括控制器、設(shè)在余熱回收罐內(nèi)且與控制器信號(hào)連接的測(cè)溫元件，當(dāng)測(cè)溫元件的檢測(cè)值大于溫度閾值時(shí)，控制調(diào)節(jié)閥增大其開度；當(dāng)測(cè)溫元件的檢測(cè)值小于或等于溫度閾值時(shí)，控制調(diào)節(jié)閥減小其開度。

綜上所述，該余汽回收裝置具有如下性能特點(diǎn)：換熱效率高，傳熱傳質(zhì)充分，除氧效果高；設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低；運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，不凝結(jié)氣體排入大氣，降低管道氧腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備管道使用壽命；其技術(shù)性能可靠，并且有效消除除氧器排汽噪聲，達(dá)到環(huán)保要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]   宗緒東.火電廠除氧器排汽回收技術(shù)優(yōu)化[J].中國科技信息,2019,14(7):72+74+12.

[2]   高建軍.數(shù)據(jù)采集與PLC在除氧器運(yùn)行中的節(jié)能運(yùn)用[J].甘肅科技,2011,27(12):64-67.

[3]   吳桂云,李秋波.開放式可編程序控制器在除氧器上的應(yīng)用[J].黑龍江造紙,2002,30(1):30-31.

[4]   張振剛.除氧器余汽回收方案的確定與綜合效益分析[J].華北電力技術(shù),2003(1):48-49+54.

[5]   李雅琴.淺析臥式除氧器的應(yīng)用和發(fā)展[J].電站輔機(jī),2017,38(1):19-22.

[6]   賈英杰.除氧器的余氣回收技術(shù)革新論[J].價(jià)值工程,2010,29(24):254.

[7]   王升龍,索英杰,楊善讓,等.射水抽氣器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的試驗(yàn)研究[J].化工機(jī)械,2016,43(3):287-291.

[8]   何乃昌,劉永佳,楊小青.一種新型節(jié)能環(huán)保多通道射水抽氣器的研發(fā)[J].設(shè)計(jì)與分析,2014(18):112-113.

[9]   任新,張玄.大型火力發(fā)電機(jī)組高效真空泵節(jié)能改造可行性研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2016(8):125.

[10] 王柏濤,盛志鈞,彭勇超.汽輪發(fā)電機(jī)組射水系統(tǒng)改造的技術(shù)方案[J].冶金動(dòng)力,2019(7):53-54.