除氧器乏汽回收裝置的節能應用

摘 "要：在工業生產中，除氧設施大多使用熱力除氧器。熱力除氧器由于具有除氧效果穩定的特點因而得到廣泛的應用，但是熱力除氧器在排出廢氣過程中伴有蒸汽排出，出現了冒“白龍”現象，嚴重的影響了生產環境，同時由于被排出的蒸汽中含有較多的能量而未被利用，造成較多的能量損失。為減少資源及其能量的浪費，同時適應我國節能降耗、循環經濟的工作要求，通過技改，將乏汽回收裝置成功的應用于青島煉油化工有限責任公司，取得了較好的經濟與社會效益。

關鍵詞：熱力除氧;乏汽回收裝置;節能降耗

文章編號：1674-3520（2014）-11-00-02

一、概況

青島煉油化工有限責任公司于2008年建成投產，公用工程單元分為廠前區和動力中心兩大管理區域。廠前區主要包括冷（熱）除鹽水、低壓（中壓）除氧水、工業風、儀表風、低壓（高壓）氮氣、凝結水回收、循環水及污水處理等生產;動力中心主要包括低壓（中壓、高壓）蒸汽、電等生產，為煉油裝置提供生產所需的水、電、汽、風等。目前，廠前區除氧水站有壓力式除氧器3臺（單臺處理量：250t/h;操作壓力：0.3MPa（a）;操作溫度：135℃;加熱蒸汽：0.45MPa "200℃），動力中心有高壓旋膜除氧器2臺（單臺處理量：350 t/h;操作壓力：0.588MPa（a）;操作溫度：158℃;加熱蒸汽：1.0MPa 300℃）。給水除氧方式均采用蒸汽加熱除鹽水除氧，它的優點是操作簡單，易于控制;但在運行過程中，部分蒸汽未能充分利用會隨著廢氣排出。在正常工況下，廠前區年產除氧水約300萬噸，耗汽約16萬噸（冷除鹽水經工藝裝置換熱后進除氧器的水溫約110℃），除氧器乏汽汽量按5%計算，每年就要排放蒸汽約8000噸;動力中心年產除氧水約430萬噸，耗汽約41萬噸，除氧器乏汽汽量按5%計算，每年就要排放蒸汽約2萬噸，與此同時，除氧器排汽所產生的噪音可高達85 dB（A），對周邊環境影響極大，既浪費了能源又污染了環境。

為減少水資源及其能量的浪費，針對本裝置的特點，經過性能價格比及環保因素的綜合比較，引進了武漢科林環保技術有限公司的乏汽回收裝置：以冷除鹽水（40℃）為工作水，除氧器乏汽經動力頭的抽吸作用，與工作水混合并加熱升溫到95℃后經汽液分離器進入緩沖罐，被分離出的氧氣經緩沖罐頂部自動排出，熱水經凝結水泵升壓后進入冷除鹽水系統（繼續進裝置換熱），排汽的熱能與冷凝水被全部回收，從而達到節能減排的效果。

二、改造的主要內容

廠前區在除氧器二層鋼平臺上增加1套雙動力頭不銹鋼全自動防爆型的乏汽回收裝置（KLAR-II-2.0-P-A-B）：將兩臺除氧器排汽接至一根排汽總管DN100，以冷除鹽水為工作水，采用1.5型抽吸動力頭將乏汽冷凝成水，另一臺除氧器則單獨采用1.0型動力頭抽吸冷除鹽水，將乏汽冷凝成水，并變成氣—水混合物，冷除鹽水被加熱。兩個動力頭所產生的熱水混合至氣液分離裝置，被分離的氧氣經排氣裝置自動排出。工作水經升壓泵，回送冷除鹽水管網。排汽的熱能與冷凝水被全部回收，不再外排。

流程簡圖如下：

圖1 " 乏汽回收工藝流程圖（廠前區）

動力中心在高壓除氧器構架平臺上增加1套雙動力頭不銹鋼全自動型的乏汽回收裝置（KLAR-Ⅱ-3.0 -P-A）：以冷除鹽水為工作水，經兩個動力頭的抽吸作用，各自將乏汽冷凝成水，并變成氣—水混合物，冷除鹽水被加熱。熱水進入氣液分離裝置，被分離的氧氣經排出裝置自動排出。工作水經升壓泵，回送冷除鹽水管網。排汽的熱能與冷凝水被全部回收，不再外排。

流程簡圖如下：

圖2 " 乏汽回收工藝流程圖（動力中心）

三、綜合效益分析

（一）環保方面的效益

2010年4月建成投入乏汽回收裝置后，消除了排汽“冒白龍”的現象，同時徹底消除了除氧器排汽高達85dB（A）的噪音污染及熱污染排放，大大改善了周邊環境。

（二）經濟效益

1、回收的乏汽量 及節約成本費

熱力除氧器耗汽量Dg（單位為kg/h）按下式計算：

Dg=G（h2-h1）/〔0.98（h-h2）〕+Df

式中：G-待除氧最大水量（kg/h）;

h1-除氧器進口水焓（kJ/kg）;

h2-除氧器出口水焓（kJ/kg）;

h-進入除氧器蒸汽的焓（kJ/kg）;

Df-排氣中蒸汽的耗失量（設有排汽冷卻器時為耗汽量的5%～10%，不設排汽冷卻器時不超過耗汽量的1%～2%）（kg/h）

低低壓蒸汽：100元/噸;

低壓蒸汽：110元/噸;

除鹽水：9.17元/噸。

廠前區：Dg=G（570.9-458.42）/〔0.98（2850-570.9）〕+0.05Dg

Dg=0.053G

Df=0.00265G

廠前區每年產除氧水約300萬噸，回收低低壓蒸汽約7950噸，節省成本約86.79萬元。

動力中心：Dg=G（670.42-458.42）/〔0.98（3049.6-670.42）〕+0.05Dg

Dg=0.0957G

Df=0.00479G

動力中心每年產除氧水約430萬噸，回收低壓蒸汽約2.06萬噸，節省成本約245.45萬元。

2、電耗量及電費

兩套乏汽回收裝置的提升水泵功率均為30kW，電按0.7元/度計算，則每年多耗電費：30×8400×0.7=17.64萬元

3、維護費

每套乏汽回收裝置年維護費約0.5萬元/套。

4、年節省費用

廠前區年節省費用：86.79-17.64-0.5= 68.65萬元。

動力中心年節省費用：245.45-17.64-0.5=227.31萬元。

5、建設投資及投資回報期

（一）廠前區乏汽回收裝置建設投資約117萬：

（1）工藝、土建約74萬;（2）自控約35萬;（3）電氣約8萬。

（二）動力中心乏汽回收裝置建設投資約80萬：

（1）工藝、土建約70萬;（2）自控約7萬;（3）電氣約3萬。

（三）儲運系統配套工程建設投資約72萬

（四）總投資約269萬。

（五）投資回報期約11個月。

四、結論

該乏汽回收裝置自投入運行后，操作簡單，運行可靠;排汽的熱能與凝結水被全部回收，節能效益顯著。

參考文獻：

[1]鍋爐房實用設計手冊（第2版）