熱力除氧器在5×10m3/h制氫裝置除氧水系統中的應用

發布時間:2023-12-31 21:07:29瀏覽數:

熱力除氧器在5×10m3h制氫裝置除氧水系統中的應用      遙遙石油石化在5×10m3h制氫裝置除氧水系統上遙遙熱力除氧器。

結果表明，除氧水中溶解氧的質量濃度控制在10～15μgL時，能避遙遙因蒸汽遙遙不合格致余熱鍋爐蒸發面發生氧腐蝕進而導致裝置停工的問題。

    在鍋爐給水中，溶有多種氣體，其中對熱力除氧器設備危害大的是溶解氧。

給水中的溶解氧隨水進入鍋爐，不僅會造成給水管道及相關設備的損壞，而且由于腐蝕產物隨給水帶入鍋爐內，導致在鍋爐蒸發面上金屬腐蝕物沉積，甚至造成鍋爐管的損壞。

鍋爐的氧腐蝕是一種電化學腐蝕，又稱去遙遙化腐蝕。

鍋爐內的水汽與鐵反應生成Fe(OH)?,附著在鍋爐壁上作保護膜，但該沉淀不穩定。

在有氧存在時，Fe(OH)?會與O?進一步反應生成Fe(OH)?,使金屬氧化物不斷腐蝕。

    于2014年12月15日建成投產。

裝置蒸汽發生系統包括1臺轉化氣鍋爐和1臺廢熱鍋爐，并共用1個汽包。

飽和蒸汽進入轉化爐過熱段被加熱，產出的3.5MPa蒸汽除用于造氣部分工藝配汽自用外，還部分外送蒸汽管網。

為避遙遙鍋爐給水中的溶解氧對熱力設備(如鍋爐的蒸發段、過熱段等)腐蝕導致同類裝置余熱鍋爐非計劃停工的問題，該制氫裝置除氧水系統采用熱力除氧器，余熱鍋爐沒有發生過因溶解氧對設備產生腐蝕而導致裝置停工的現象。

1、熱力除氧器除氧水系統概述    自裝置外來的除鹽水經調節閥后由除鹽水預熱器預熱至95℃左右，從上部進入熱力除氧器及水箱。

熱力除氧器正常運行時，除氧用熱源來自排污擴容器擴容的二次蒸汽；同時通過調節1.0MPa(G)低壓蒸汽的流量來控制熱力除氧器的壓力，達到除氧的目的。

除氧后的除氧水供給加氫裂化裝置和制氫裝置。

制氫裝置需要的除氧水經中壓鍋爐給水泵升壓，一部分預熱后送至中壓產汽系統，另一部分作為裝置急冷用水，送往各用水點。

加氫裂化裝置需要的除氧水經除氧水泵升壓送至加氫裂化裝置內。

除氧水系統流程示意見圖1。

2、熱力除氧器除氧過程    凝結水或除鹽水進入起膜裝置的水室后，以射流的方式由起膜管上的噴嘴進入起膜管，在內壁上形成高速向下旋轉的水膜，向下流動的水膜與向上的加熱蒸汽接觸，迅速完成熱交換。

在起膜管內水基本被加熱到相應壓力下的飽和溫度，此時水中的溶解氧(質量分數)被除掉85%以上。

水膜旋出起膜管后在離心力和水膜慣遙遙的共同作用下，水膜形成錐形裙體，繼續受熱，在向下旋轉過程中，水膜受重力及蒸汽沖擊力作用而破裂，以水滴形式向下降落并繼續受熱進入填料層進行二遙遙除氧，此時水中的溶解氧(質量分數)又被除掉10%～13%。

蒸汽進入水中使其沸騰，又可除去質量分數為1.0%~2.0%的溶解氧。

可見，由于熱力除氧器起膜的作用，液膜提前進入紊流狀態，增強了傳熱條件，大量的汽化潛能很快地將液膜加熱至飽和溫度，熱力除氧器的加熱除氧過程，包含著傳動、傳熱、傳質的過程。

對傳質的要求則是以快的速度將不凝結氣體全部從水中析出，熱力除氧器為深度除氧創造了一個很的傳質條件。

這是由于水在起膜器流速高、紊度大，液膜中的氣體分子具有較大的動能，增大了氣體克服表面張力的能力，而且又由于旋渦的不斷卷吸，使液膜中的任何微團都能達到液面，給氣體分子的離析逸出創造了條件。

熱力除氧器結構見圖2。

3、旋膜式除氧器除氧水系統運行分析    除氧水系統運行工藝參數見表1。

從表1中可以看出，經過近2a的工業應用，除氧水中的溶解氧合格(溶解氧工藝指標為不大于30μgL)余熱鍋爐運行平穩，沒有發生過蒸發段和過熱段因氧腐蝕而導致的鍋爐非計劃停工問題，節省了因鍋爐泄露而產生的裝置停車損失與檢修費用，遙遙了裝置的長周期安全平穩運行。

表1除氧水系統運行工藝參數(2015年)Vh    5×10m3h制氫裝置的熱力除氧器屬于熱力除氧設備，其原理建立在亨利定律、道爾頓定律和傳質理論的基礎上。

針對熱力除氧的操作，制定了如下措施    ①除氧水溫度控制在104～106℃,熱力除氧器工作壓力控制在20kPa左右；    ②遙遙熱力除氧器液面平穩，維持在50%左右；    ③嚴格控制爐水指標和給水質量。

    遙遙石油在5×10m3h制氫裝置除氧水系統上遙遙熱力除氧器，除氧水中溶解氧的質量濃度控制在10～15μgL,未產生過因蒸發面發生氧腐蝕而導致鍋爐停工的問題。