余热电站真空除氧系统的节能改造
许建芬
（中南大学，长沙410083）
摘要：通过对某玻璃窑余热电站的真空系统的改造，不仅解决了除氧和噪音的问题，并且取得了良好的节能效果，对余热电站的真空除氧系统的设计和改造有一定的储鉴意义.
关键词：余热电站：真空除氧：节能：改造
中图分类号：TR229.4文献标志码：B文章编号：1009-3230（2017）03-0027-03
Energy-savingTransformation ofVacuumDeaerationSystem inWaste HeatPowerStation
XU Jian fen( Central South University Changsha 410083 China)
Abstract: By transforming the vacuum system of a glass kiln waste heat power station it not onlysolved the problem of deaeration and noise but also had achieved good energy saving effct whichhad some reference significance for the design and transformation of vacuum deaeration system of waste heat power station.
Key words: Waste heat power station; Vacum deaenation; Energy saving; Transformation
0引言
顿定律，这种除氧方法一般在30-60℃温度下进行.可实现水面低温状态下除氧，对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的蒸汽锅炉，均可用真空除氧面获得满意的除氧效果.相对于热力除氧技术来说，它的加热条件要求很低，锅炉房自耗汽量减少.
气余热，建设一座余热电站，装机为3台余热锅炉 某玻璃厂为了利用3条浮法玻璃生产线的烟和1台6MW抽凝式汽轮机组.除氧采用真空除氧，补水设在真空除氧器.
真空除氧器布置在控制室的顶部，造成了控制室的噪音太大.为了降低操作室噪音，将除氧循环水泵停下后，凝汽器出水的溶解氧在0.05mg/L以下，但是除氧器出水的溶解氧超标严重.
在纯低温余热电站，有大量的低品位烟气需要利用，采用蒸汽锅炉吸收烟气中的余热.纯低湿余热发电系统为了达到最佳的余热回收效果，往往采用真空除氧器.余热锅炉产生的蒸汽送往凝汽式汽轮机发电机发电，做功后的乏汽经凝汽器凝结成水后，通过凝结水泵送往真空除氧器.在采用真空除氧的低温余热电站中，凝汽器和真空除氧器均可起到除氧的作用.下表为余热电站凝汽器和真空除氧器的对比.
文中通过对真空系统的改造，不仅解决了除氧和噪音的问题，并且取得了良好的节能效果.
1真空除氧系统介绍
真空除氧的工作原理是应用亨利定律和道尔
过凝汽器除氧后的水，在除氧器中重新吸收了空气中的氧.需要隔离空气与水的接触.
台和 项目 根汽器 真空除氧器I N6502 运行压力 5.6 ~9.6 kPs(a) ≤7.5 kPs(a)3 温度 35 ~45℃ ≤40.35 4 抽真空方式 射水泵功率 射水抽气 22 kW 射水抽气 15 kW6 出水水质 ≤0. 05 mg/1. ≤0. 05 mg/L
将0.3MPa低压蒸汽管道引人到真空除氧水箱，通过不断向凝结水液面以上部分冲人蒸汽，且控制除氧水箱内气压略大于外界气压，使除氧水箱内的气体从除氧水箱顶部不断向外排，从面防止外界空气进人除氧水箱，避免了凝结水与外接空气直接接触，确保除氧水箱内溶解氧达到使用要求.
2 改造方案
为了能满足蒸汽锅炉除氧的效果，进行了以下技术改造：
在真空除氧器的顶部排汽口增加一个截止压力，在除氧器有安装压力表. 阀，用于控制密封蒸汽的量.为了监控除氧器的
2.1补水位置的改造
原来的补水位置是在真空除氧器，补充水中含有大量的溶解氧，故而造成除氧器出水溶解氧超标.由于汽轮机系统的凝汽器也是利用真空除氧的原理，将除氧器的补水接人到凝汽器的联部，使补水的溶解氧在凝汽器实现除氧目的.
余热电站汽轮机采用的是表面式凝汽器，由于有热阻存在，冷却水温总是比凝结水温低，热经济性差.汽轮机排汽量大，蒸汽凝结放出的热力越多，冷却介质需带走的热量越多.在凝汽器装设补水装置，可以吸收部分蒸汽的凝结热，使这部 分补充的水在凝汽器内形成混合式的毅汽器，从而减轻了表面式凝汽器的热负荷，提高凝汽器的真空.
图1改造前真空除氧器示意图
在凝汽器喉部设置了4个雾化喷嘴，补水经喷嘴呈雾状喷出，以增大与汽轮机排汽的接触面积，使其充分换热，并在喉部设置了导流板.补水管道设置有流量计，用于计量补水流量.
改造后，的补水均补充到凝汽器，将原来接到真空除氧器的补水系统切断，并做好密封.
2.2除氧器系统的改造
补充水位置改到凝汽器的喉部，解决了补充水的除氧问题.但是不能彻底解决锅炉给水的溶解氧问题.通过凝汽器出口的水质分析，溶解氧 均小于0.05mg/L，最低可达0.02mg/L.但是经到0.2mg/L，超过了锅炉的水质要求.说明了经 过除氧器后，出水溶解氧达到0.1mg/L，最高达
图2改造后真空除氧器示意图
运行效果分析
的效果： 经过改造后运行情况来看，改造取得了较好
（1）除氧器出口的水质稳定，溶解氧指标均
控制在0.05mg/L.以下，满足了锅炉对水质的要求.
（2）解决了控制室的噪音问题，15kW除氧循环泵停运，大大降低了控制室的噪音.
（3）改善了凝汽器的真空.
（4）取得了良好的节能效果.
4节能效益分析
节能效益主要体现在以下三个方面：一是补充水吸收乏汽的热能：二是哦部喷水，提高了凝汽器的真空：三是停运了15kW的水泵.另外，由于除氧器采用低压蒸汽作为密封，每小时消耗低压 蒸汽0.05t.年运行时间按8000h计算.
4.1补充水吸收的热能
余热电站每小时的平均补充水量为7：，温度从20℃提高到43℃，则每小时的补充水吸收的热量为：7×1000×4.1868×（43-20）=6.74x10kJ/h，根据余热电站的发电效率，可增加发电量41.2kW，每年可增加发电量约32.96 万 kWh.
4.2提高凝汽器真空度的节能量
补充水补水从凝汽器喉部以雾化状态喷人凝汽器时，汽轮机乏汽首先与雾化水进行热交换，部分乏汽放出汽化潜热面凝结成饱和水，从面减少了进人凝汽器的排汽量，在其它条件不变的情况下可提高凝汽器真空.根据实际运行 的效果，真空度从平均91kPa提高到92kPa，每小时增加发电量62kW，每年新增发电量为49.6万kWh.
4.3停运水泵节能量
真空除氧器原来配置的15kW循环泵停运，每小时节电10kWh，每年节能用电为8万kWh.
4.4蒸汽密封用汽量
5结束语
真空除氧器用蒸汽采用0.3MPa蒸汽，每小时消耗0.05t，每年消耗低压蒸汽量为4001，每年少发电3.9万kWh.
根据以上节能量和多消耗的蒸汽量计算，余热电站每年可多发电为86.66万kWh，折合标煤272. 8 t.
玻璃厂每年可节省用电成本49.4万元.本项目 每kWh的电价（不含税）为0.57元，则浮法的改造投资额为32万元，项目静态投资回收期仅为8个月，具有良好的经济效益、社会效益.
通过对真空除氧系统的改造，不仅达到预期的除氯效果和降低噪音的目的，面且取得了较好的节能效果.在运行过程中，应注意三个环节的监控：一是凝汽器的补充喷水控制，尽量保持稳定的补水，避免补水波动大，造成喷嘴雾化效果差，影响换热效果；二是加强真空除氧器的监控，调整好排汽阀，保持除氧器的排汽口有微量的蒸汽排出，同时监控好除氧器的压力略高于大气压，避免蒸汽用量大造成蒸汽的浪费或者蒸汽量不足造成密封不严：三是加强真空除氧系统阀门、法兰等处的检查，发现泄漏及时出力.
参考文联
[1]郑华新，郑充虹，周世东，会热电站热力除巢系统改为真空除氧系统[J].申四科技机资，2012（26）：73 73.[2]江启式除氧器乏汽四收节能技术应用[J].电力与能源，2010(1)：61-62.[3]魏守武，真空除氧冷凝系统技术改进[]].电力与能 源 2004 25(2) ;8485.
