旋膜式除氧器在运行中存在的问题及改进措施

      旋膜式除氧器是现阶段供热系统正常运行的关键性设备之一，如果其在运行中出现相关的故障，整个供热系统将会面临有较
为严重的氧腐蚀威胁,直接影响到供热系统稳定的运行。从我公司使用的GY-10型旋膜式除氧器运行状体分析入手,分析了GY-10
型旋膜式除氧器工作的原理，GY-10型旋膜式除氧器故障原因，并提出了GY-10型旋膜式除氧器的改进措施。

1、GY-10型旋膜式除氧器运行状态
      分析
我公司使用的GY-10型旋膜式除氧器为热力旋膜式除氧器的一种，整
体的设计结构较为紧凑，可以实现滑压运行，操作过程较为
简单，运行的成本较为低廉，总体的除氧的效果较好，但是
随着近些年煤化工的产业的不断发展，旋膜式除氧器使用频率及使
用负荷的不断增加，其现阶段的除氧水的所含的氧浓度的含
量一直不能够达到除氧的要求，旋膜式除氧器出口处的氧质量浓度一直较高，同时在其运行的过程中存在较为明显的震动。通
过对旋膜式除氧器工作的所处温度的调整，同时将先前的除氧液添
加量增大到初的两到四倍，旋膜式除氧器出口处氧质量浓度从先
前的148ug/L，降低到现阶段的68ug/L，再之后并没有较
为显著的效果。在2014年9月，供热系统工作人员将除氧
器打开发现其内部的初级除氧区域内有8根蒸汽管断裂，剩
下的2根也出现了不同程度的裂紋，经过一个月紧张的修理
之后，旋膜式除氧器出口处的浓度降低到25ug/L，但是到运行的
2015年2月时，旋膜式除氧器出口处的氧质量分数又增加到75μ
g/L，同时旋膜式除氧器的震动情况也明显增加，供热系统工作人
员怀疑为旋膜式除氧器内蒸汽管再次脱落造成的。

2、GY-10型旋膜式除氧器工作原理分析

      GY-10型旋膜式除氧器工作的过程中分为初级除氧与深层除氧
两个阶段。

2.1GY-10型旋膜式除氧器初级除氧的过程

      将凝结水与温度较低的脱盐水充分混合之后，采用喷射
的方式进入到旋膜式除氧器当中，喷射水滴进入之后马上与旋膜式除氧器
末端的饱和蒸汽进行全面的换热，将其加热到与旋膜式除氧器工作
温度相适宜的水平。然后不凝结的水汽与氧气通过细水薄层
后直接的排到大气当中。

2.2GY-10型旋膜式除氧器深层除氧的过程

      在初级除氧的过程中，由于水在旋膜式除氧器内喷雾箱中停留
时间不到一秒中，因此要想达到百分之百的除氧效果是不可
能的。因此，在GY-10型旋膜式除氧器内需安装蒸汽管，饱和蒸汽
通过水面下的蒸气鼓泡管被均匀地分配到旋膜式除氧器内的各个
区域。大部分蒸汽凝结成水，少量的蒸汽穿越水箱水层后，
到达旋膜式除氧器水面上方的气相区。通过整个过程的处理之后，
其内部的大部分的氧气进入到大气当中，从而达到了预期设
计的除氧的效果。终在旋膜式除氧器出水口得到的氧质量分数该
为≤10ug/L。

3、GY-10型旋膜式除氧器故障原因分析

3.1旋膜式除氧器蒸汽管的断裂
     
GY-10型旋膜式除氧器在实际运行过程中，其进入水的温度在
75C左右，这比设计预定的进水温度相差有15C,进水的温
度整体较低，这就导致在进行加热时需要的蒸汽量增大，蒸
汽管上部的蒸汽流速已经超过了75m/s，这就导致了旋膜式除氧器
的震动。同时，该旋膜式除氧器内蒸汽管中小孔为单向布置，这就
导致当蒸汽喷出之后，产生的反冲力为单向的反冲力，导致
蒸汽管长时间的处于单向的受力状态，非常容易引发蒸汽管
断裂情况出现，当蒸汽管断裂之后，导致旋膜式除氧器初级的除氧
效果变差，降低了整个旋膜式除氧器的除氧的性能。

3.2旋膜式除氧器的实际进水温度低于设计进水温度

      该旋膜式除氧器的设计进水温度为90C,由于变换系统废热锅
炉的换热效率设计余量比较大出废热锅炉的工艺气温度为149C，低于旋膜式除氧器设计的工作温度值(156C)。旋膜式除氧器内变
换系统内整体的热负荷发生迁移，这就会造成旋膜式除氧器的后工
作阶段出现脱盐水加热温度较低的情况。若进旋膜式除氧器脱盐水
温度降低，不仅旋膜式除氧器初级除氧区除氧效率下降，而且脱盐
水温度来不及升高至要求指标就进入深度除氧区会增大深
度除氧区负荷，同时造成蒸汽管振动增大。

3.3旋膜式除氧器的排气与进料的配管

      在原旋膜式除氧器中产生的蒸汽冷凝液均收集在旋膜式除氧器内收
集罐中，这就影响到蒸汽进入到旋膜式除氧器的空间大小，直接的
影响到旋膜式除氧器的除氧的效果。

4GY-10型旋膜式除氧器改造措施分析

      (1)对现阶段的旋膜式除氧器的现有除氧的能力进行全面的
核算，在2015年的3月对旋膜式除氧器的蒸汽管进行了全部的更
换，同时将更换的旋膜式除氧器的开孔单项布置改变为三向布置，
提升旋膜式除氧器的工作的稳定性。当更换了旋膜式除氧器蒸汽管之后，
所含的氧质量浓度降低到42ug/L,仍没有得到设计的标准。

      (2)在2015年的4月，对旋膜式除氧器的进水阀与出水管道
之间增加了两根直径φ152mm旁路管道，将旋膜式除氧器的进入温
度增加到88C到90C之间，在这个过程中增强对旋膜式除氧器内
微氧含量的检测，改造过程与2015年4月底完成，投入使
用之后，在旋膜式除氧器的出口处检测到的氧质量浓度为12μg/L,
基本.上达到了旋膜式除氧器运行的要求。

      (3)对于旋膜式除氧器内原蒸汽管冷凝液影响旋膜式除氧器除氧效
果的情况。技术人员将旋膜式除氧器的配液管道与锅炉的蒸汽管道
相结合，防止蒸汽在旋膜式除氧器内排气管中发生凝结，从而阻碍
旋膜式除氧器排气的效果。

      (4)将旋膜式除氧器的工作温度调整105C,除氧的压力增加
到0.02Mpa，同时将旋膜式除氧器的水进行封堵，增强对旋膜式除氧器的
操作管理工作,严格的实现对旋膜式除氧器降温速度、升温速度控制，
减少温度或大或小变化给整个旋膜式除氧器除氧效果带来的影响。

5旋膜式除氧器改造效果
      分析
当经过，上述的改造之后，旋膜式除氧器出口处氧质量浓度的为
10ug/L左右，原先的除氧药液的添加量从先前的0.02t下
降到现阶段的1t以下，实现了全面的消除除氣器运行过程
隐患的消除，更好的保证了供热系统中供热的蒸汽品质，为
供热系统的正常运行创下良好的条件。

     
通过以上分析，旋膜式除氧器在运行过程中，受到的影响因素
是较多的，这些因素非常容易导致旋膜式除氧器工作的不正常，导
致旋膜式除氧器出口处氧浓度增加，因此，在实际工作中技术人员
应当对旋膜式除氧器的工作原理与工作状态进行全面的分析，采取
针对性的措施，保证旋膜式除氧器正常工作，更好的保证供热系统
工作的效率。