[其他]不用水蒸汽的大氣式熱力除氧方法

無效

• 申請號: 86101425
• 申請日: 1986-03-12
• 公開（公告）號: CN86101425A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發明（設計）人: 丁明舫;李雨亭;黃雅康;鄒永钖
• 申請（專利權）人: 金陵石油化工公司南京煉油廠
• 主分類號: F22D1/50
• 分類號: F22D1/50
• 代理公司: 中國石油化工總公司專利代理服務部
• 代理人: 呂書桁,周其南

本發明屬于鍋爐或蒸汽發生器（以下簡稱鍋爐）給水除氧范等。

鍋爐是石油、化工企業中最常用的設備之一。為了防止氧腐蝕，鍋爐給水必須除氧。鍋爐給水不但需要除氧，還要提高水溫。所以，熱力除氧是最經濟，使用最廣泛的除氧方法。

目前熱力除氧有兩類：第一類是全部或部分使用水蒸汽（以下簡稱蒸汽）作熱源的大氣式熱力除氧。例如，目前使用最廣泛的大氣式噴霧填料除氧（文獻號DE2906654）。第二類是真空除氧（文獻號J60007998）。

大氣式噴霧填料除氧的工作原理見圖1。壓力為3-4kg/cm²，（表壓，下同）年均溫度為20℃的軟化水或除鹽水（以下簡稱軟水）（1），進入除氧器的配水母管（2）后，被母管上的噴咀（3）霧化成許多小水滴，由進入除氧器上部的蒸汽（4）混合加熱，水滴被加熱到除氧器壓力下（0.2kg/cm²）的沸騰溫度104.25℃，軟水中的溶解氧被脫除，隨同少量蒸汽經分離擋板（5）汽水分離后，從排汽管（6）排出。為了防止水滴沒有被加熱到沸騰溫度，在配水母管的下方設有不銹鋼制成的Ω型填料層（7）。水向下流經填料層時，與從填料層下部進入的蒸汽（8）換熱，以確保水滴被加熱到沸騰溫度，從而把軟水中的氧脫除。除氧后的水進入水箱（9）儲存起來。

大氣式熱力噴霧填料除氧的效果較好，但鍋爐每生產一噸蒸汽，要消耗較多的自用蒸汽。如果進除氧器的水溫是20℃，則需要128公斤蒸汽。如果將進除氧器的軟水予熱到80℃，則需要42.3公斤蒸汽。

真空除氧的工作原理是利用射汽或射水抽氣器，或利用真空泵，維持除氧器內真空，使進入除氧器的軟水溫度稍高于除氧器壓力下的沸騰溫度。壓力較高的軟水進入真空除氧器，因壓力降低而沸騰，軟水中的氧被脫除。

真空除氧雖然可以不用或少用蒸汽，但真空除氧需要一套抽真空的設備，并要消耗一定的蒸汽或電力，用以維持除氧器真空。真空除氧后的水溫較低，約為35～70℃，需要加熱提高水溫后才能作為鍋爐給水。

石油、化工企業中有大量的工藝余熱，特別是150℃以下的所謂低溫熱，不能或只能產生少量壓力很低的飽和蒸汽，其使用價值很低。其它利用低溫熱的途徑，如，低溫發電，吸收式制冷，由于系統復雜，設備投資很大，使其應用受到很大限制。往往造成石油、化工企業中大量的低溫熱被冷卻水白白帶走。

本發明的原理是利用工藝余熱，經表面式換熱器，將壓力＞4kg/cm²，年均溫度為20℃的軟水加熱到高于除氧器壓力下的沸騰溫度，確保進除氧器的軟水壓力≥3kg/cm²，溫度≥107℃。軟水進入除氧器，因壓力降低而沸騰，軟水中的氧被脫除。

本發明特別適用于石油、化工企業中的節能技術改造。因為只要工藝余熱的溫度≥120℃都可以采用本方法，所以，與用工藝余熱產生蒸汽，再用蒸汽作熱源除氧相比，相當于把工藝余熱的溫位提高了60～70℃。本發明不但可以使難于利用的低溫熱得到充分利用，而且設備簡單，只需增加一至二臺換熱器，原有的大氣式熱力噴霧填料除氧器，只要作適當的改進即可滿足使用要求。

本發明的工作流程及原理見圖2。軟水箱（10）內的軟水（1），經軟水泵（11）升壓后，進入換熱器（12），與需要冷卻的工藝余熱（13）換熱后，壓力≥3kg/cm²，溫度≥107℃的軟水，進入除氧器的配水母管（2），經噴咀（3）霧化后，因壓力降至除氧器的工作壓力0.2kg/cm²，軟水沸騰，軟水中的氧脫除，隨同產生的蒸汽，經分離擋板（5）汽水分離后，由排汽管（6）排出。除過氧的水向下流入水箱（9）儲存起來。

氧氣的分子量是32，氧氣的重度是蒸汽的1.78倍。因此，軟水中脫除的氧氣有下沉的趨勢，對及時排出氧氣和維持軟水周圍較低的氧氣分壓不利。當采用蒸汽加熱除氧時，由于下部蒸汽的上升作用，氧氣排出條件較好，只要維持除氧水量0.3%的排汽量，即可有效地將脫除的氧氣排出。采用本發明的除氧方法，失去了下部加熱蒸汽上升的有利條件，僅靠軟水沸騰產生的蒸汽，將脫除的氧氣攜帶出排汽管，其排氧效果不如前者。因此，為了降低軟水周圍的氧氣分壓，要將除氧器的排汽量增大到除氧水量的0.7～0.9%。

對于需要冷卻的工藝余熱，除氧器排汽量的增加并不增大能耗，因為多排出的熱量取自需要冷卻的工藝余熱，對降低冷卻水消耗量有利。

應用實例：