锅炉除氧系统改造.doc

锅炉除氧系统改造
吐哈石油勘探开发指挥部哈密物业公司供热中心王正董磊

摘要：介绍解吸除氧器工艺流程及解吸除氧存在的问题，重点描述海棉铁除氧的工艺流程和PLC可编程序控制器，系统调试运行和取得的改造效果。
关键词：解吸除氧；海棉铁除氧；PLC可编程序控制；效果分析。
一、原系统概况
基地1#锅炉房有七台（20吨/台）热水锅炉，设计出水温度130℃，锅炉的水处理设备主要包括：钠离子交换器、含氧量分析仪、除氧泵、加热器、补水泵、解吸除氧器等组成。解吸除氧是根
除氧泵（一用一备）
SB
喷射器
气水分离器
加热器
反应器
解吸器
软化水箱
QQQQQ
SB
SB1

补水泵（一用一备）

图1解吸除氧器原理系统图
据亨利定律:氧在水中的溶解度与水所接触的气体中氧的分压力成正比，而气体中氧的分压力又与气体中氧的含量成正比。因此将准备除氧的水与脱氧的气体强烈混合则溶解与水中的氧大量扩散到气体中使水脱氧，带氧气体通过反应器进行催化反应将氧清除。如此往复循环而将待除氧水中的溶解氧脱除（见图1）。图中Q为气体管道，SB为软化水管道，SB1为除氧水管道。该解吸除氧器有手动和自动两种控制方式，手动主电路见图2

图2手动主电路图
自动控制有微机（MCT）集中控制，其程序控制流程图见图3
微机启动
开启钠离子交换器
开启除氧泵
温度上升
上限温度？
1#加热器
2#加热器
3#加热器
停止加热
温度下降
下限温度？

N

Y

图3程序控制流程图
根据流程图，但解吸除氧器工作时，首先开启钠离子交换器生产的软化水进入水罐，开启除氧泵，微机启动，1#加热器开始工作，延时15秒，温度仍不能达到设定值（320℃），2#加热器开始工作，延时15秒，3#加热器开始工作。但温度达到设定上限时，先切除3#加热器，开始计时，延时15秒，温度仍不能达到设定下限时（260℃），再切除2#加热器，延时15秒，再切除3#加热器，但温度达到设定下限时，1#加热器又开始工作。但在实际运行时，由于热电偶检测的数据传给微机往往滞后，即使温度到达上限，加热器停止工作，实际温度还在上升（超过320℃），加热器烧坏，电路经常发生故障。
该微机自94年投运以来不断出现故障，除氧只能靠手动操作，加热器的上限温度和下限温度由岗位人员观察、及时启、停加热器。由于手动操作，加热器的温度时常超过上下限范围，加热管经常烧坏，除氧水溶氧含量超出标准。下面是含氧量分析仪记录某一天的数据：0—8点（0.15—0.22）mg/L,8—16点（0.11—0.15）mg/L,16—24点（0.13—0.18）mg/L,而标准是≤0.1mg/L。从这些数据可看出：夜班(0--8)水中溶氧含量偏大,而白班（8—16）水中溶氧含量接近标准值，而且偏离标准值每天都有规律性，说明岗位人员工作责任性不强，温度未能控制在规定范围之内。
显然，人与设备的失控是除氧效果变差的关键，如果单纯从加强人员管理，加大作业考核力度和人工监督制度这种常规管理模式入手，无法从根本上解决问题。因此，必须从技术上采取有力措施，杜绝人为因素和人机失控的漏洞，确保除氧水中溶氧含量达到标准，保证锅炉安全运行。
总上所述，该除氧器运行成本高（3093脱氧剂价格高，能耗高），故障多（加热管烧坏,整流管击穿），除氧水中溶氧含量达不到标准（标准≤0.1mg/L）。
二、改造方案
锅炉及其管网腐蚀是一个普遍而又严重的问题，其中锅炉补给水所含溶解氧是造成锅炉及管网腐蚀的主要因素，根据国家低压锅炉水质标准GB1576—83的要求蒸发量≥2t蒸汽锅炉和水温＞95℃的热水锅炉，必须对给水进行除氧，以保证锅炉安全运行及延长锅炉的使用寿命。因此，我们引进了LHY--Ⅱ(B)型催化除氧设备具有除氧效果好，设备投资少，运行成本低，占地面积小，可在常温或低温（3℃——5℃）下实现除氧，进水无需加热，除氧器内所用滤料，价格低，资源充足，其中一种滤料（海棉铁）需定期少量补充。除氧器运行只须反冲洗，无须任何再生剂对其再生，从而大大降低了成本。
（一）工作原理与工艺流程图
LHY--Ⅱ(B)型催化除氧设备主要由除氧器、脱铁器及相配套的管道、水箱、反冲泵电磁阀构成。经钠离子交换器生产的软化水通过控制阀进入除氧器顶部，自上而下经除氧器内的混合滤料层，水中的溶解氧与滤料充分接触，发生催化氧化和点化学反应，除去水中的溶解氧。除氧器的出水中含有少量铁离子。所以应在除氧器后加脱铁器以除去全部或部分铁离子。经除氧和脱铁的水进入除氧水箱，作为补给水。当脱铁器进出水压差≥0.07Mpa，只需用水反冲洗既可投入运行。LHY--Ⅱ（B）型催化除氧设备工艺流程系统见下图

（二）PLC的选择
由于LHY--Ⅱ(B)型催化除氧设备操作具有多次重复