除氧器乏汽回收内蒙某电厂
一、除氧器乏汽回收将会产生巨大的经济效益
在凡有锅炉的工业企业和电力生产过程中,锅炉给水的除氧方式通常是采用热力除氧的方式进行,这种除氧方式具有简单、可靠和除氧效果好的优点,但也造成相当多蒸汽随着废气排出,导致能源的浪费和环境的热污染。据测算,一台出力100吨的大气式除氧器,正常运行情况下,除氧器内水温达到104℃及除氧器内压力达到0.02MPa以上,每小时排往大气的蒸汽(乏汽)达到0.5-0.7吨/时,在目前世界能源供应日益紧张和我国必须向集约化和循环经济发展的情形下,能将这部分乏汽回收并加以利用,将会产生巨大的经济效益。
内蒙某电厂配有两台出力3200t/h的大气式热力除氧器,与其他厂家一样,两台除氧器每天都在排放废气的时候,同样排出蒸汽,据现场测算,100吨/时除氧器排出蒸汽为0.5吨/时。在能源供应日益紧张的形势下,电厂为进一步做好节能降耗措施,于2008年7月内蒙某电厂与西安恒宇电力技术有限公司的合作,采用其专利技术HYAR除氧器乏汽回收装置,成功地将除氧器乏汽全部进行了回收利用。
二、除氧乏汽回收技术原理
1. 除氧器乏汽回收装置——抽取乏汽动力头
抽取乏汽动力头的工作原理式基于两相流体场理论的最新成果。进入该交换器的蒸汽在喷管中进行绝热膨胀后,以很高的流速从喷嘴中喷射出来,在混合室与低压进水混合,此时产生了压力“激波”,压力剧烈增大。其结果是,乏汽热能迅速传给送人冷水,输出混合物的压力等同或超过进水的输入压力,可达到输出热水增压和瞬时加热的效果输出热水可无泵输送。
2. 除氧器乏汽回收装置——气液分离罐
气-液分离罐设计为小容积、大流量的液位调节对象。其难点是液位波动大,且不稳定,要求调节系统稳定可靠。分离罐内液位与压力稳定性直接影响到动力头的工作稳定性。
分离出较高浓度O2、CO2等气体通过减压装置排空,当罐内压力低于设计值时,减压装置单向阀关闭,保证外界空气不进入罐中,而影响除氧。两相流液位自动调节系统保证了系统的稳定运行。
3. 除氧器乏汽回收装置——排气装置
对于水质要求高的场合,如锅炉给水除氧器乏汽回收,回收水中有较高浓度O2、CO2等气体,必须排除后,才能回到除氧水系统中。同时,排气对分离罐内压力稳定起重要作用。混合后的热水,根据不同场合,恢复或提升热水压力后,再送回系统中。
三、除氧器乏汽回收装置回收前后系统对比
由抽吸乏汽动力头+气液分离排放单元+稳定回输单元构成一个除氧器乏汽回收装置整体。它可根据不同对象,专门设计,对低位热能连同冷凝水全部回收,既可作加热其他介质的热源,亦可回到热网系统中。其特点是:
(1)抽吸乏汽动力头,不消耗额外动力,只利用系统中的剩余压头。只要系统正常运行,就可以保持足够低的排汽背压,而不影响原系统的运行参数。
(2)气液分离排放单元,除具有普通气液分离设备的功能外,还由于温升、浓度扩散、解吸及停留时间的优势,可以保证回收水中的溶解氧充分逸出而分离,相应含氧浓度低于进除氧器的给水含氧浓度。
(3)稳压回输单元,由压力恢复,调压装置及液位控制等共同制约,以保证有足够的复归回输压头,进入待除氧水系统。
四、内蒙电厂的厂内情况
五、除氧器乏汽回收改造原则和指导思想
(1) 除氧器乏汽回收合理性原则
在改造系统上,利用现场可利用管网,不造成可用管网的废弃。
(2) 除氧器乏汽回收可行性原则
在工程设计上,在确保工艺上可行的同时,考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。
(3) 除氧器乏汽回收可靠性原则
采用成熟可靠的回收工艺,改造后运行稳定,不对原系统造成不利影响。
(4) 除氧器乏汽回收先进性原则
采用当前热能合理利用领域内先进的工艺,考虑到厂方日后生产扩建等因素,简化系统,减少占地,做出一定的工程预留。
(5)操作管理方便
确保安全、可靠运行的同时,考虑减少劳动量。
(6) 避免二次污染
在改造过程的同时,避免产生噪音、泄漏等二次污染。
(7)改造目的
将两台除氧器乏汽完全回收利用,不再外排。
(8)方案概要
两台除氧器的外排乏汽量估算合计为1.0~1.2t/h,故选择两套乏汽回收装置乏汽完全回收(一套装置回收一台除氧器两个乏汽口),达到零排放。
六、除氧器乏汽回收流程简图
基本流程如下:将两台除氧器乏汽接至乏汽回收总管,以除盐水(20℃)为工作水,经喷射式混合加热器抽吸的作用,将除氧器乏汽冷凝成水,并变成气—水混合物,补充水被加热。热水进入除氧器乏汽回收装置的气液分离装置,被分离的不凝气体经排出装置自动排出。工作水体经升压泵,回送至除氧器进水总管。排汽的热能与冷凝水被全部回收,除氧器出力不变,除氧器所需新蒸汽用量减少(两套装置一样)。
除氧器乏汽回收装置工艺流程图(一套装置系统)见下页图1。
七、除氧器乏汽回收经济效益分析
经我公司HYAR除氧器乏汽回收回收后,两台除氧器乏汽回收年经济效益达68.2~82.28万元,效益明显。
设备使用寿命高达10以上,十年回收效益将更加可观!