高效旋膜除氧器及余热循环利用技术的研发 

       在现有的技术中常采用除氧器有淋水盘式、喷雾填料式、水膜式，运行时除氧效率差、换热不均匀、适应性能低、耗汽量大，不能随着工况负荷的变化而变化。研究了一种新型的旋膜除氧器，它既能降低能耗又可以节约大量资金，还可以使经过净化处理的废水废热得到循环利用。并广泛应用于电厂、化工、冶金等技术领域。
      随着高参数大容量发电机组的发展，对热力锅炉除氧器的技术性能和对其特殊技术功能的要求愈来愈高，为使去除水中溶氧并拓宽其适应范围，提高运行的经济性和安全性，许多国家都进行了大量的研究工作，取得了一定的成果。当前国内外对热力除氧器研究和开发的方向，从传热质机理上看主要有:雾化、泡沸和旋转膜;从形式上看有:立塔、卧塔和隐塔(亦称无塔)几种。旋膜除氧器是20世纪80年代初在原膜式除氧器的基础上经研究创新而设计制造成功的，但是各国对热力除氧器研究和追求的指标主要是淋水密度(亦称重度流速)和提升温度及溶氧的浓度差。旋膜除氧器的效率远远高于其他型号除氧器，而经改进的新型高效旋膜除氧器的效果则比其更理想。
      以前的研究只是单独研究旋膜除氧器，而本新型高效旋膜除氧器及余热循环利用系统则是在旋射膜除氧器的基础上又配置了锅炉废热回收装置，利用锅炉废热回收装置回收锅炉的废热废水，经旋膜除氧器处理后排入除氧水箱，这样既降低了能耗又节约了大量资金，还可以使经过净化处理的废水废热得到循环利用。
1、新型高效旋膜除氧器及余热循环利用系统研究的关键技术
      在锅炉给水处理工艺过程中，需要除去溶解于水中的氧气及其他有害气体，防止和降低锅炉管道和其他附属设备的腐蚀。现有技术中常采用除氧器有淋水盘式、喷雾填料式、水膜式，其运行时除氧效率差、换热不均匀、适应性能低、耗汽量大，不能随着工况负荷的变化而变化。
a)系统解决的关键技术问题
      新型高效旋膜除氧器及余热循环利用系统包括旋射膜除氧器(图1)及锅炉废热回收装置，其中旋射膜除氧器包括除氧器和连接在其底部的除氧水箱，除氧器内设有旋射膜起膜器和规整液汽网(图2)，所述的旋射膜起膜器包括若干根旋射膜管、汽室和水室，所述的旋射膜管垂直贯穿汽室和水室，处于水室和汽室内的旋射膜管上分别设有旋射孔，其特点是:所述的旋射孔为向下倾斜的斜孔，并呈螺旋状分布在旋射膜管上;它还设有穿出汽室和水室的连通管。
图1新型旋射起膜器
图2规整液汽网
      连通管可以保证旋膜起膜器的上下水汽平衡，凝结水、化学补水经水室进入旋射膜管后，通过旋射膜管上的呈螺旋状分布的向下倾斜的斜孔，呈螺旋状按一定的角度从旋射孔喷出，形成水膜裙，并与汽室中的一次加热蒸汽和由除氧水箱经规整液汽网等上升的二次加热蒸汽接触，被加热到接近除氧器工作压力下的饱和温度，形成了一次除氧。一般旋膜段可除去给水中含氧量的90%～95%。
      旋射膜除氧器中的旋射膜管的下端口上设有内倒角，内倒角使低、超负荷运行时也能强力降膜，保持佳的旋射膜裙，旋射膜除氧器中的旋射膜管的下端口设有内倒角。旋射膜除氧器中的规整液汽网包括固定在除氧器上的托板，托板上设有若干个通孔，托板上部设有规整网孔波纹填料层，规整网孔波纹填料层中部设有连通器，连通器下端与托板连接，连通器内填装有导流板，连通器的上端与规整网孔波纹填料层齐平，导流板可以是常规导流板。在除氧器内加热进汽由下部往上部与水流换热时，连通器可起到调节上下部压力平衡的作用。
      旋膜除氧器中的规整网孔波纹填料层的网孔形状为Ω形，Ω形规整网孔波纹填料除保持丝网波纹填料和孔板波纹填料的优点外，还有换热比表面积大、压降小、操作弹性大、分离效率高、能耗低、而且具有永不脱落等优点。给水在这里与二次蒸汽充分接触，加热到饱和温度并同时进行深度除氧，低压大气式除氧器≤10×10－9，高压除氧器＜5×10－9。
      本系统中锅炉废热回收装置内部装有多级换热器，将解决水、汽，水废热污水同时换热回收热量。通过旋射流雾化处理，扩大换热质比表面积，强化换热效果，使排污水实现常温常压排放，在不同废弃蒸汽温度和排放量情况下，优化收能装置参数，提高整套装置通用性及回收能力;在一个单元内集成两种技术，解决水－汽，水－废热污水同时换热回收热量，替代原锅炉的连定排疏水扩容器等一系列锅炉设备，节约大量能源和资金以及减少工作人员维护设备的工作量。
b)系统的技术经济分析
      新型高效旋膜除氧器及余热循环利用系统所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、使用方便、除氧效率高、同时可以对多级换热输入量进行雾化效果处理并装有电子程控操作系统的高效旋膜除氧器及余热循环利用系统。系统中的锅炉废热回收装置回收多种类型生产工艺排放出的废热、废汽，并使其循环再利用。例如一台出力为85t/h的锅炉安装上余热回收设备以后的经济效益为:
      1)锅炉废热回收装置排汽量计算(按排汽率5‰进行参考计算):85000×5‰=425(kg/h)
      2)锅炉废热回收装置耗冷却水量计算:［425×(2682.2－334.92)］÷［4.186×(80－25)℃]=4333(kg/h)
      3)锅炉废热回收装置投入运行后的年节煤量(按回收效率90%，年运行8000h计算):
(425×2682.2)÷29302×8000h×0.9=280t按标煤750元/t计算，每年可节约21万元。
      4)锅炉废热回收装置投入后，年回收排汽凝水量及价值(按凝结水价6元/t，设备年运行8000h计算);425×8000×0.006=2.04(万元)
      5)锅炉废热回收装置总经济性:21.0+2.04=23.04(万元)
      根据以上分析，单台预计年节标准煤约280t，如果年销售300台套，则可为电厂节约标准燃煤84000t，如果全国近5000家电厂的5～10万台燃煤机组全部装设本收能装置，则年节约燃煤量可达1400～2800万吨。
      该项目产品的投资符合国家产业发展方向和技术政策，项目产品的科学技术含量高，处于国内领先地位，项目产品具有广阔的市场前景。
      新型高效旋膜除氧器及余热循环利用系统所要解决的技术问题是提供一种除氧效率高，同时可以对多级换热输入量进行雾化效果处理并装有电子程控操作系统的高效旋膜除氧器及余热循环利用系统。系统中的锅炉废热回收装置回收多种类型生产工艺排放出的废热、废汽，并使其循环再利用。旋膜除氧器具有淋水密度大，提升温度高，出入口氧浓度差大(近100%)，入口水溶氧高、入口水温低、负荷变化大的调峰机组和热电厂，更适于凝汽式电厂和大型机组配套使用。