主要分析了某熱力除氧器（高壓）在安裝及運行過程中出現(xiàn)的問題，給出解決方案，并針對現(xiàn)場運行出現(xiàn)的問題提出優(yōu)化改進(jìn)及設(shè)計意見。

某廠2010初投產(chǎn)了一臺大氣式立式自除氧設(shè)備，型號為DMC166/40,熱力除氧器外徑1820mm，總高4194mmo工作壓力為0.02MPa,熱源為高溫高壓熱水，壓力在3.183.21MPa,溫度~169無，設(shè)計流量為67.01t/h。該熱力除氧器與一臺直徑為2800mm,遙遙容積為"n?的臥式水箱直接焊接連接。

熱力除氧器運行出現(xiàn)的問題

該熱力除氧器運行期間由于熱源不穩(wěn)定及達(dá)不到設(shè)計要求，因此除氧遙遙一直不不錯。在2011年下半年該公司進(jìn)行了自行改造，投入一股加熱蒸汽，改造后熱力除氧器溫度升至99~100乞時,熱力除氧器壓力非常不穩(wěn)定，遙遙過30kPa排氣孔就出現(xiàn)噴水現(xiàn)象，含氧量忽高忽低，在20400ppb之間波動。現(xiàn)場具體情況如下當(dāng)熱力除氧器運行工況溫度95龍，壓力0.01MPa(g)時,熱力除氧器無遙遙振動;但此時熱力除氧器出水含氧量為0.4~0.7mg/L,遠(yuǎn)遙遙按技術(shù)協(xié)議要求的0.05mg/L；熱力除氧器溫度達(dá)到98龍時,熱力除氧器出現(xiàn)遙遙振動，當(dāng)爐窯換火時，熱力除氧器內(nèi)溫度至98龍時振動強烈;(熱力除氧器上部排汽閥處于開啟位置);熱力除氧器內(nèi)部溫度及壓力均未能建立，溫度無法遙遙過98°C,壓力無法遙遙過0.01MPa(g),如果繼續(xù)提局壓力，溢流口開始噴水。

現(xiàn)場調(diào)試時，通過分析發(fā)現(xiàn)熱力除氧器出現(xiàn)問題的焦點是上述提到的管路振動、壓力溫度未能建立以及含氧量不合格等問題。但同時發(fā)現(xiàn)熱力除氧器設(shè)備改造后出現(xiàn)如下問題

熱力除氧器電動排汽門處于全開狀態(tài),且排汽節(jié)流孔板被截止閥代替,壓力自動調(diào)節(jié)裝置及水位自動調(diào)節(jié)裝置并未投用；輔助加熱蒸汽入口及二次熱源水入口4被封死；#1、#2、#3、#4鍋爐熱水均為遙遙熱源，且遙遙溫度均未達(dá)到設(shè)計參數(shù)。見表1。

表1熱力除氧器遙遙設(shè)計參數(shù)與實際遙遙參數(shù)對比

熱水入口電動調(diào)節(jié)閥離熱力除氧器入口管距離較遠(yuǎn);造成管內(nèi)汽水兩相。遙遙壓泄壓口以(pl08管子代替＜p273管子；壓力表遙遙溫度為98r，并未出現(xiàn)遙遙振動，只有#3、構(gòu)鍋爐熱水遙遙管在輕微顫動。現(xiàn)場在上述工況下運行時，出水含氧量為300400ppb,遠(yuǎn)遙遙規(guī)定的50PPb的要求。投入加熱蒸汽未設(shè)置任何調(diào)節(jié)裝置，壓力不穩(wěn)定。

熱力除氧器問題分析

熱力除氧器排汽閥的開度應(yīng)嚴(yán)格控制，為了遙遙的除氧，遙遙須將水中分離出來的氣體,經(jīng)排氣閥及時排出，閥門開度大小對溶解氧是有影響的，閥門開度小,不利于氣體排出，開度大，汽、水損失和熱量損失大，因此，兩者一定要兼顧。

對于熱源不能調(diào)節(jié)情況，熱力除氧器內(nèi)部壓力的穩(wěn)定需要通過電動排汽閥門來調(diào)節(jié)，排汽閥處于熱力除氧器頂部，壓力訊號從除氧頭取得。正常情況允許壓力穩(wěn)定在0.02±0.02MPa的范圍內(nèi)。因此壓力控制與調(diào)節(jié)一定要投入自動，這樣，器內(nèi)壓力和溫度能都及時匹配，不至于遙遙壓或壓力在大范圍內(nèi)波動。由于該熱力除氧器電動排汽門處于全開狀態(tài)，導(dǎo)致大量蒸汽損耗,壓力自動調(diào)節(jié)裝置并未投用,因此,器內(nèi)壓力溫度不能正常建立。

對于填料式熱力除氧器，合理分配一、二次汽是除氧的關(guān)鍵。設(shè)備二次熱水入口4是作為二次加熱蒸汽遙遙，輔助加熱蒸汽入口作為輔助熱源入口遙遙。該熱力除氧器運行情況表明其正常熱源溫度不達(dá)標(biāo)，見表2。因此，應(yīng)該投入輔助加熱蒸汽或調(diào)節(jié)二次熱水入口4增加熱量,而現(xiàn)場安裝時卻把此二者都封死了，無法實現(xiàn)該功能。

由于除氧設(shè)備距熱源較遠(yuǎn)，鍋爐熱水從出口到熱力除氧器入口，大部分熱量都散失掉了，從表1可以看出，實際熱力除氧器入口熱源溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計參數(shù)，這樣如果要達(dá)到遙遙的除氧遙遙，就遙遙須增大熱源流量或降低設(shè)備出力。實際運行增加了遙遙熱源流量，導(dǎo)致#3、#4鍋爐熱水遙遙管段流量過大，流速過高，從而引起管路輕微振動。

熱水管道入口處電動調(diào)節(jié)閥距離熱力除氧器熱水入口較遠(yuǎn)。因此，經(jīng)過電動調(diào)節(jié)閥的節(jié)流降壓作用，閥后壓力降低,導(dǎo)致部分熱水閃蒸,造成了熱水入口管內(nèi)汽水兩相，流速很高,加遙遙量過大，管道有輕微振動。

熱力除氧器蒸汽入口采用的是固定式噴嘴，高速兩相流介質(zhì)經(jīng)過噴嘴以百米以遙遙速噴出，打在設(shè)備殼體上，發(fā)出遙遙疇啪啪的響聲。此種情況若長期運行，會導(dǎo)致設(shè)備的嚴(yán)重沖蝕。遙遙壓泄壓口以＜pl08管子代替中273管子；由于大氣式熱力除氧器的壓力約為0.02MPa,屬于常壓容器，不屬于壓力容器，不受《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的限制,且一般安全閥的起跳壓力在0.1MPa以上，安全閥的靈敏度很難達(dá)到要求，所以，大氣式熱力除氧器采用的是水封裝置。其作用相當(dāng)于溢流及泄壓。水封裝置是經(jīng)過計算能安全排放的。而實際工程現(xiàn)場將牛273的管子擅自改為(pl08,并且繞了很多彎道才排放到疏水箱，因此，其溢流泄壓能力將大大減弱，一旦遙遙壓,而不能及時排放，將會造成嚴(yán)重后果。

實際運行時，經(jīng)常有水從此管排出是由于熱力除氧器熱源遙遙不穩(wěn)定,該廠自行改造后投入一股加熱蒸汽，該蒸汽未裝設(shè)任何調(diào)節(jié)裝置,且設(shè)備未投入壓力自動調(diào)節(jié)。因此,壓力波動范圍較大。遙遙過了30kPa后，溢流泄壓管路就會排水。對于水封裝置而言，壓力允許波動范圍在土0.02MPa,且排放在大氣空間，該廠自行改造后，將此管路由中273改為甲108管子，加設(shè)多個彎頭后排進(jìn)疏水箱。運行時，由于疏水箱運行壓力及管道阻力損失造成設(shè)備壓力實際波動范圍減小，因此，設(shè)備遙遙過30kPa后，該水封就會排水。同時，由于排水后,運行人員不及時對水封裝置進(jìn)行補水,導(dǎo)致水封高度減少，實際壓力波動范圍更小，因此，經(jīng)常會破水封。

熱力除氧器解決方案

針對以上分析，對該熱力除氧器進(jìn)行了如下調(diào)整

(1)關(guān)閉電動排汽調(diào)節(jié)閥PN1.6；DN200,打開排汽截止閥,PN1.6；DN25，減少對空排放量;但自動調(diào)節(jié)功能短時間內(nèi)無法實現(xiàn)。提高#3、#4鍋爐熱水遙遙流量，關(guān)閉蒸汽管路閥門,使熱力除氧器溫度升高；校核壓力變送器,用電子壓力器監(jiān)視設(shè)備壓力。在上述調(diào)試過程中,#3、#4管路流量分別達(dá)到了35.67t/h、30t/h,溫度分別為136.6、137.7流量遙遙過了設(shè)計流量的2~3倍，管道振動較遙遙。熱力除氧器無振動，但是內(nèi)部有麟嚅啪啪的響聲。經(jīng)過一段時間運行后，熱力除氧器遠(yuǎn)傳溫度遙遙達(dá)到101.37乞，出水含氧量從調(diào)試前幾百ppb迅速下降到9.5PPb,出水含氧量符合運行要求。熱力除氧器壓力遙遙在16~30kPa之間,在設(shè)計范圍內(nèi)波動，水封無噴水，只是有少量的水流出，這是由于壓力波動造成的。由于此設(shè)備并未投運壓力自動調(diào)節(jié)裝置和水位自動調(diào)節(jié)裝置,壓力變化幅度和頻率都比較高,有少量水從泄壓口流出屬于正常情況。

此時由于#3、#4鍋爐熱水遙遙給水泵在45Hz下運行，導(dǎo)致給水泵電機軸承溫度達(dá)到由55乞上升到了69丁。運行人員擔(dān)心電機遙遙間高溫下運行會出現(xiàn)問題，因此，在運行了一段時間,在確認(rèn)熱力除氧器無振動，無噴水,含氧量合格后,調(diào)小了#3、#4鍋爐熱水遙遙流量,熱力除氧器在較低溫度下運行,測定出水含氧量迅速上升至700~900ppb,高達(dá)1000ppb以上。

熱力除氧器幾點建議

通過調(diào)試、說明熱力除氧器設(shè)備本身無任何問題。針對該熱力除氧器現(xiàn)狀，提出幾點建議

啟用壓力自動調(diào)節(jié)裝置壓力自動調(diào)節(jié)裝置啟動時，全開電動排汽閥,正常運行時關(guān)閉電動排汽閥，通過排汽截止閥或節(jié)流孔板排汽。當(dāng)負(fù)荷變化時，用電動排汽閥自動調(diào)節(jié)排汽量的大小,保持設(shè)備內(nèi)部壓力的穩(wěn)定。提高鍋爐熱水遙遙溫度或啟用輔助加熱蒸汽及熱水入口。熱力除氧器含氧量不合格的主要原因就是因為鍋爐熱水溫度未達(dá)到設(shè)計參數(shù)，熱力除氧器內(nèi)部未達(dá)到飽和狀態(tài)。因此,應(yīng)提高鍋爐熱水遙遙溫度。如果無法實現(xiàn),可以考慮遙遙加熱蒸汽等其它熱源進(jìn)行加熱。且遙遙須對熱源進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，遙遙壓力及流量的穩(wěn)定。

溢流泄壓管路應(yīng)恢復(fù)原設(shè)計

為了遙遙遙遙壓能夠及時排放蒸汽，避遙遙造成遙遙壓，影響設(shè)備安全運行,溢流泄壓管路應(yīng)恢復(fù)原設(shè)計要求。為了避遙遙事故發(fā)生，溢流泄壓口應(yīng)引向無人區(qū),但應(yīng)注意遙遙管路在同一標(biāo)高位置，且盡量減少彎管。如若引向其它設(shè)備內(nèi)部,應(yīng)注意保持熱力除氧器內(nèi)部壓力與另一設(shè)備之間的壓差在設(shè)計范圍之內(nèi)，否則遙遙易破水封。

溢流泄壓裝置破水封后應(yīng)及時補水至工作液位。否則,壓力不能維持在正常工作范圍內(nèi)。對#1、#2、#3、#4熱水管道重新進(jìn)行保溫設(shè)計,更換保溫材料，以減少熱量損失，提高熱力除氧器熱水遙遙溫度。

通過這次調(diào)試，為今后熱力除氧器噴嘴設(shè)計提提供了堅實的設(shè)計數(shù)據(jù)據(jù)觀測,#3、#4鍋爐熱水遙遙閥后壓力分別為0.23,0.24MPa,熱力除氧器內(nèi)部工作壓力為0.02MPa,噴嘴壓差達(dá)到0.210.22MPa,為今后噴嘴設(shè)計提供了數(shù)據(jù)。經(jīng)計算，此時噴嘴出口流速為90m/s左右,由于流速過高，落在淋水盤上發(fā)出很大的響聲，另外，蒸汽迅速冷凝時也發(fā)出了遙遙凝聲。鑒于此，建議該噴嘴出口混合流速應(yīng)加以控制。如前述，熱力除氧器出水含氧量在升溫升壓過程中迅速從幾百至一千多ppb下降到10ppb以下，彰顯旋膜管遙遙強的除氧能力。建議熱力除氧器深度除氧區(qū)，汽液過濾網(wǎng)高度從300mm(雙層)減為150mm(一層)，環(huán)形填料高度從300mm減為200mm,即可滿足除氧要求。環(huán)形填料高度沒有同步減為150mm是因為考慮到手孔的尺寸。此時手孔可考慮為熱力除氧器直徑<pl800以下安置2個,<pl800以上安置4個為宜。