真空电化学除氧器系统改造方案-宏庆电力辅机

一、项目概述

本方案针对厂区老旧真空除氧 / 热力除氧 / 海绵铁除氧系统存在的溶氧超标、能耗高、需蒸汽加热、运行不稳定、维护量大、老化泄漏、自动化程度低等问题，进行三位一体真空电化学除氧器专项升级改造。

改造后系统采用真空解析粗除氧 + 电化学深度除氧 + 微量化学辅助除氧复合工艺，实现常温无蒸汽除氧，适配锅炉补水、热网补水、机组凝结水补水工况，彻底解决传统除氧设备能耗高、出水指标不稳定、易板结失效等行业痛点，设备全程 PLC 全自动运行，大幅降低运维成本。

二、现状问题分析

原有老旧除氧设备普遍存在以下缺陷，无法满足现行热力系统防腐、水质达标及节能运行要求：

1. 工艺落后：传统单一除氧工艺，无深度精除氧结构，出水溶解氧长期偏高，管道、锅炉、换热器氧腐蚀严重，缩短设备使用寿命。

2. 能耗巨大：热力除氧需持续消耗加热蒸汽，冬季热网工况下能耗成本极高；海绵铁除氧需频繁反冲洗、更换填料，耗材成本高。

3. 工况适应性差：进水温度、负荷波动时除氧效果急剧下降，低负荷、低温进水工况无法稳定达标。

4. 设备老化故障多：原有罐体内部配水结构老化、雾化失效、填料结垢板结、真空泵组效率下降、密封泄漏，真空度难以维持。

5. 自动化程度低：无自动联锁控制，真空、液位、电解启停全靠人工操作，人为失误易导致水质超标、设备故障。

6. 运维成本高：需定期更换填料、人工排污、设备检修，人力及物料消耗常年居高不下。

三、改造总体目标

1. 水质指标达标：系统出水溶解氧稳定≤0.05mg/L，满足工业锅炉、热力管网、发电机组补水水质标准。

2. 节能降耗：取消蒸汽加热系统，实现15～60℃常温直接除氧，零蒸汽消耗，大幅降低运行能耗。

3. 系统稳定可靠：优化内部配水、雾化、解析结构，真空度稳定维持在 - 0.09～-0.097MPa，负荷波动无水质波动。

4. 全自动运行：整套系统 PLC 智能联锁，自动控真空、控液位、电解启停、定时排污、故障报警，无需专人值守。

5. 免高频维护：无填料板结、无频繁反冲洗需求，仅需定期简单排污、电极维护，运维工作量降低 80% 以上。

6. 适配原有基础：最大化利旧原有水箱、基础、主管路接口，缩短工期、降低改造成本。

四、改造方案及核心工艺

（一）改造总体思路

利旧 + 换新 + 优化升级：保留原有储水水箱、设备基础、主干管路；拆除老旧除氧头、低效内件、老旧泵组及控制柜；全套更换宏庆新型三位一体真空电化学除氧系统，优化进水配水结构、真空解析系统、电化学精除氧单元及全自动控制系统，实现系统整体升级。

（二）核心改造内容

1. 罐体内部结构专项优化改造

摒弃传统树形进水结构，升级为双环管分水雾化结构：

· 原单路 DN150 进水改为双路 DN100 独立进水，各配电动控制阀；

· 低负荷（≤40t/h）单路进水，保证雾化压力；高负荷（＞40t/h）双路同步进水，保证布水均匀；

· 更换全新高效旋膜解析器、汽水分离组件、多级淋水篦子，延长水气解析时间，提升粗除氧效率，去除水中 90% 以上初始溶解氧。

2. 真空系统升级改造

· 更换高效水喷射真空泵组 + 新型汽水分离器，杜绝带水、气蚀问题；

· 优化真空管路布局，更换老化密封垫、阀门，消除漏气点，稳定维持高真空负压环境；

· 加装真空在线变送监测、超压负压报警联锁，异常工况自动保护停机。

3. 电化学深度除氧单元新装

新增成套电解精除氧总成，作为系统深度除氧核心：

· 负压解析后的残余微量氧气，通过电极电解反应彻底消耗；

· 氧化产物沉淀至罐体底部，系统定时自动排污，无二次污染；

· 适配全负荷、全低温工况，兜底保障出水溶氧稳定达标。

4. 全自动 PLC 控制系统改造

· 新装一体化电控柜，集成真空控制、液位自控、泵组联锁、电解启停、自动排污、故障报警、远传信号功能；

· 系统自动跟踪进水流量、温度、真空度，智能匹配运行工况，负荷自适应调节；

· 预留 DCS 通讯接口，可接入厂区中控系统，实现远程监控、数据上传。

5. 管路、阀门及仪表配套改造

· 更换老化锈蚀进出水管路、阀门、法兰密封件；

· 新装在线溶氧监测接口、真空表、压力表、液位变送器、温度测点；

· 优化取样系统，加大取样冷却换热面积，保证水质检测数据真实精准。

（三）核心工作原理（三位一体）

1. 真空粗除氧：常温水经双路雾化结构形成薄水膜，高真空环境下水体溶解氧快速解析析出，真空泵持续抽排，完成初步除氧；

2. 电化学精除氧：利用电解反应彻底去除水中残余微量溶解氧，深度净化水质；

3. 微量化学辅助除氧：极端负荷波动、低温工况下微量药剂兜底，保证出水指标零波动。

五、主要技术参数（改造后）

1. 处理水量：5～600t/h（按需匹配规格）

2. 工作真空度：-0.09～-0.097MPa

3. 进水温度：15～60℃（常温无需加热）

4. 出水溶解氧：≤0.05mg/L

5. 控制方式：PLC 全自动智能联锁运行

6. 主体材质：压力容器 Q245R，过流部件碳钢衬胶 / 不锈钢可选

7. 运行模式：24h 连续稳定运行，可无人值守

8. 适配系统：热水锅炉、蒸汽锅炉、热网补水、机组凝结水补水系统

六、施工步骤及工期安排

1. 施工准备（1 天）

现场勘测、核对管路接口、基础尺寸，材料、设备、工具进场，安全技术交底。

2. 旧设备拆除（1～2 天）

拆除老旧除氧头、失效内件、旧泵组、旧控制柜、老化管路阀门。

3. 新设备就位安装（2 天）

新型真空电化学除氧罐体就位固定，真空泵、电控柜、管路阀门对接安装。

4. 内部结构及电气接线（1～2 天）

安装双环配水雾化系统、旋膜内件、电解总成，完成电气线路、仪表、联锁接线。

5. 系统打压查漏调试（1 天）

管路、罐体水压试验，真空系统气密性测试，调试自控联锁、自动排污、报警功能。

6. 联机试运行及验收（1 天）

整机空载、带负荷试运行，检测出水溶氧、真空度、设备运行状态，达标验收。

总工期：7 天（可根据现场工况加急施工）

七、质量保障与验收标准

1. 质量标准

严格遵循《工业锅炉水质》GB/T 1576、《火力发电厂水汽质量标准》及压力容器制造安装规范，全程标准化施工。

2. 验收指标

· 系统无泄漏、真空度稳定达标；

· 出水溶解氧≤0.05mg/L，连续运行 24h 指标稳定；

· 全自动联锁功能、报警功能、排污功能正常；

· 设备运行无振动、无异响、泵组无气蚀。

八、改造优势对比

九、售后服务及质保

1. 设备整体质保1 年，电控、泵组、仪表质保 1 年；

2. 终身提供技术咨询、配件供应、系统升级服务；

3. 现场故障 2 小时响应，24 小时到场处理；

4. 免费提供设备操作、维护培训及全套竣工图纸、资料、说明书。

十、结语

本次真空电化学除氧系统改造，彻底解决传统除氧设备能耗高、指标差、维护繁、寿命短的痛点，依托无蒸汽常温除氧、三位一体复合工艺、全自动智能控制核心优势，在保证水质达标的同时，显著降低厂区能耗与运维成本，系统运行安全稳定，适配长期连续生产工况，是老旧除氧设备升级改造的最优方案。

如需了解相关详细信息，欢迎致电：13861430261