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以压力控制为主要指标降低除氧器蒸汽用量操作

发布时间：2010/10/13 阅读次数：2412 字体大小: 【小】【中】【大】

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以压力控制为主要指标

降低除氧器蒸汽用量操作

王晓峻任军王成刚

（内蒙古包钢钢联股分有限公司焦化厂 014010）

摘要：本文通过对包钢焦化厂干熄焦除氧器蒸汽耗量大、放散量大、现场噪音大等现象，认真分析除氧器除氧原理，总结、优化了生产操作，不仅改善了工作环境并且创造了巨大的经济效益。

关键词： 除氧器蒸汽操作经济效益
1. 前言
随着世界能源的日益紧张，国家大力发展清洁能源的大政方针，干法熄焦技术作为一种新型节能环保的熄焦技术正为广大的焦化企业快速推广和运用。包钢焦化厂作为我国西北地区最大的焦化企业率先于2006年，2007年先后新建投产三套干熄焦装置，但是由于该工艺是近几年刚刚在国内推广，许多厂家对其整体工艺和各个设备的单元操作都在摸索和总结经验之中，同行业也没有多少可借鉴的经验可循。
我厂三套干熄焦自投产以来，我们针对余热锅炉前面的工艺设备单元除氧器，由于温度难以控制在工艺要求的104℃的除氧要求，所以操作上一直通过加大蒸汽通入量，来达到提高温度的目的，结果造成蒸汽耗量增大、放散量大、现场噪音大。
2. 除氧器除氧原理
在干熄焦系统的工艺中，余热锅炉是最重要的设备之一，保护锅炉的正常、安全运转是最关键的工艺操作。
2.1除氧原理
锅炉给水中含有溶解氧，将会使给水管道、副省煤器、锅炉设备等遭受有氧腐蚀，当给水氧含量超过0.03mg/l时，给水管道和省煤器在短时期内会出现穿孔的点状腐蚀，使设备的寿命缩短，严重时将发生爆管等重大事故严重事故。防止腐蚀的最有效方式是除去锅炉给水中的溶解氧和其他气体。除氧的方式有两种：物理除氧和化学除氧。我厂以物理除氧为主要除氧手段，化学除氧为辅助除氧手段，物理除氧的主要设备是大力式热力除氧器，化学除氧是借助化学药剂与氧气发生化学反应，生成不腐蚀金属的物质而达到除氧的目的，我厂辅助除氧药剂采用N₂H₄，此种药有毒，添加时需注意。物理除氧的主要原理是建立在亨利定律和道尔顿定律的基础上。在除氧器中，水被加热时，其蒸发水量增加，从而使水面水蒸气的分压力增高，相应的水面上其他气体分压力降低。当水加热到除氧器压力下的沸点时，水蒸气的分压力就会接近水面上混合气体的全压力，此时水面上其他气体的分压力将趋近于零，于是溶解于水中的气体将在不平衡压差的作用下从水中逸出，并从除氧器排气管中排走。
2.2除氧流程
除盐水除氧流程为：动力部来的除盐水和汽轮机冷凝水送到除盐水箱，由除氧给水泵加压，经副省煤器与循环气体换热到50~80℃后，送到除氧器除氧帽，与除氧蒸汽逆流接触，使水加热并将溶解在除盐水中的氧和其他气体排出来，起到除氧作用，排的氧及其它气体从除氧帽顶排除。
3. 操作法的摸索总结
根据我厂近三年干熄焦正常生产过程中除氧器的实际操作情况，2009年上半年我们认真分析工艺参数和设备存在的弊端，整改了部分设备，重新调整了除氧器的操作工艺要求，得到了良好的操作效果。总结出一套行之有效的“以压力控制为主要指标，降低除氧器蒸汽用量操作法”，通过半年多的运行，该方法可靠适用，非常有效，现场基本不需要放散，温度、压力稳定，主操工简单易学，经济效益显著。
3.1当前操作存在问题
我厂现使用的除氧器分别为RLPW85型全补给水除氧器（青岛海洋电化工设备有限公司）和GXC-85需旋膜器（青岛磐石容器制造有限公司）生产，内部结构基本都属于喷雾填料式。原来的工艺操作主要以除氧帽的温度传感器控制为主，保证除氧帽处的水汽混合温度在104℃±2℃，进除氧帽的水温不是很严格控制，除氧帽放散口为DN65闸阀控制全开，结果造成出氧气压力保证不了，只能加大除氧帽的进气量，造成蒸汽耗量增大，大部分蒸汽放散高达1.5~2吨/小时，放散口蒸汽的啸叫声特别刺耳，职工的工作情绪受到影响，而且在冬季蒸汽总管压力不足时，除氧帽的温度就保证不了，对设备的安全生产造成隐患。由于蒸汽量加大，造成除氧器内部水加不进去，液位一般在1/2左右。原来除氧器要求蒸汽压力控制在20Kpa，但实际无法操作，原因是理论设计没有考虑海拨高度的影响。如果再辅助化学除氧，由于无法进行化验室化验，只能靠在线氧分析仪控制，但是发现施工安装的氧分析仪精度达不到工艺要求的0.015ppm以下。
3.2整改措施
根据以上发现的诸多问题进行了整改。首先是设备和硬件方面：
（1）对管道和除氧帽等处的保温由于施工没有完全按要求的做的都进行了恢复，保证除氧器本体和除盐水管道不散热；
（2）对除氧帽的压力、温度现场表和远传表进行重新校对，保证准确；
（3）准备将除氧器循环泵加一台备用泵，达到一备一用；
（4）对在线氧分析仪的溶解氧探头由原来OxyMax COS61型更换精度高的OxyMax COS21D型，二次表由原来的Liquisys M COM223/253型更换为 Liquisys M COM42型。
3.3对工艺操作方面重新进行细化操作
（1）严格控制除氧器的进水温度，保证正常生产时除氧器的进水温度在80~90℃之间为合格，达85~90℃为优秀操作；
（2）严格控制除氧器液位，正常生产时控制在2/3左右，避免除氧器满水或亏水；
（3）调整副省煤器与板式换热器的换热水温尽量达到80~ 90℃的要求，同时要随时观察排焦温度，如果排焦温度低，先是调整干熄炉的循环风量和排焦碳速度来提高副省煤器的温度，如果效果较差，就需分析拆检设备堵塞或泄漏原因等检查；
（4）根据实际生产情况，必要时可以开启除氧器循环泵来将除氧器内部水打回流来保证水温104℃；
（5）正常生产时，将除氧帽DN65放散口尽可能关小，开度一般在1/6~1/5之间，将除氧帽内部压力升高，减小放散量，理论计算压力保证在28~35Kpa可以，但由于设备的换热效率等影响，实际测算控制在35~45Kpa，除氧帽温度操作保证在104℃比较稳定，现在放散量仅在0.3~05吨/小时左右；
（6）如果在线监控的溶解氧还有超标现象，还应从以下几方面分析处理：
1) 开打除氧帽DN65排气门，投入辅助除氧；
2) 降低锅炉负荷；
3) 加热蒸汽压力、温度不足，协调调度室提温，增大蒸汽通入量；
4) 检查蒸汽调节阀开度；
5) 检查取样器精度，取样器内泄漏，化验不准等；
6) 问题严重，停产检修除氧器内部，如筛板倾斜，筛孔堵塞，喷嘴损坏等。
4. 经济效益分析
通过以上调整，除氧器操作效果有了显著提高。计算经济效益十分可观。
一套干熄焦年节约蒸汽创效益：蒸汽的减小量按最小值计算，
（1.0~1.5）吨/小时×24小时×335天（去除30天年修）×65元/吨蒸汽=52.26~78.39万元/年。
三套干熄焦每年共创效益：156.78~235.17万元/年。
作者简介：王晓峻（1971-），男，毕业于西北工业大学能源与动力学院工程硕士，高级机械工程师，现从事干熄焦设备管理及检修工作，13314728001, lgx3lgx3@sohu.com。

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