浅析锅炉给水除氧技术.docx

浅析锅炉给水除氧技术 摘要：在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个特别关键的一个环节。本文结合近几年在这些方法基础上做的调整和改进，对除氧途径的分析、除氧方法的比较和分析进行了阐述。 关键词：锅炉给水除氧技术 引言 在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个特别关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的 主要腐蚀物质，给水中的氧应当快速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统的部件，腐蚀 物氧化铁会进入锅内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难融传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻的力系数增大。管道腐蚀严峻时，甚至会发生管道爆 炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95°的热水锅炉 都必需除氧。为此，分别就锅炉给水几种除氧的主要方法，并結合近几年在这些方法基础上做的调整和改进，比较分析如下： 1除氧途径的分析 1.1物理方法依据亨利定律可知，任何气体同时存在于水面上则气体的溶解度与其自己的分压力成正比，而且气体的溶解度仅与其本身的压力有关。在肯定压力下，随着水温上升，水蒸气的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。在101时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时，氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样，随着水温的上升，减小其中氧的溶解度，就可使水中氧气逸出。另外，水面上空间氧气分子被排出，或转变成其他气体，从而氧的分压力为零，水中氧气就不断地逸出。采纳物理方法除氧，是利用物理方法将水中的氧气析出，常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。 1.2采纳化学方法除氧，主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气，使水中的溶解氧在进入锅炉前就转变成稳定的金属或其它药剂的化合物，从而将其消退，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。 2除氧方法的比较和分析 2.1热力除氧热力除氧一般有大气式热力除氧和喷射式除氧。其原理是将锅炉给水加热至沸点，使氧的溶解度减小，水中氧不断逸出，再将水面上产生的氧气连同水蒸气一道解除，还能除掉水中各种气体（包括游离态CO2，N2），如用镁钠离子交换法处理过的水，加热后NH3，也能除去。除氧后的水不会增加含盐量，也不会增加其他气体溶解量，操作限制相对简单，而且运行稳定牢靠，是目前应用最多的一种除氧方法。为了保证热力除氧器具有牢靠的效果，在设计和运行中应满意下列条件：增加水与蒸汽的接触面积，水流安排要匀称。保证氧气在水中的溶解压力与水面上它的分压力之间有压力差。保证使水被加热到除氧器工作压力下的沸腾温度，一般采纳104。热力除氧技术史一种普遍采纳的成熟技术，但在实际应用中还存在着一些问题：首先经热力除氧以后的软水水温较高，简单达到锅炉给水泵的汽化温度，致使给水在输送过程中简单被汽化;而且当热负荷变动频繁，管理跟不上，除氧水温<104时，使除氧效果不好。其次，这种除氧方法一般要求设备高位布置，增加了基建投资，设计、安装、操作都不方便。为了达到给水泵中软化水汽的目的，这种除氧方法一般要求除氧器高位配置，在使用过程中会产生很大的噪音和震动，带来不便。第三，使得锅炉房自耗气量增大，减少了有效外供汽。第四，对与小型快装锅炉和要求低温除氧的场合，热力除氧有一定的局限性，对于纯热水锅炉房也不能采用。 2.2真空除氧这是一种中温除氧技术，一般在30-60温度下进行。可实现水面低温状态下除氧（在60或常温），对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的蒸汽锅炉，均可用真空除氧而获得满足除氧效果。相对于热力除氧技术来说，它的加热条件有所改善，锅炉房自耗汽量削减，但热力除氧的大部分缺点仍存在，并且真空除氧的高位布置，对运行管理喷射泵、加压泵等关键设备的要求比热力除氧更高。低位布置也须要肯定得高度差，而且对喷射泵、加压泵等关键设备的运行管理要求也更高。另外还增加了换热设备和循环水箱。真空除氧能利用低品尝余热，可用射流加热器加热软化水;又能分级及低位安装，除氧牢靠，运行稳定，操作简洁，适用范围广。我国节能工作大力开展以来，工业炉房用此法除氧日渐增多。 2.3化学除氧 2.3.1钢屑除氧水经过钢屑过滤器，钢屑被氧化，而水中的溶解氧被除去。有独立式和附设式两种。此法水温要求大于73，以80-90温度效果最好。温度20-30除氧效果最差。运用钢屑要求压紧，越紧越好，水中含氧量最大，要求流速降低，因为钢除氧自应用以来改进和提高不大，除氧效果不大牢靠，一般用在对给水品质要求不高的小型锅炉房，或者作为热力网补给水，以及高压锅炉热力除氧后的补充除氧，一般仅作协助措施。 2.3.2亚硫酸钠这是一种炉内加药除氧法。因为在给水系统中氧是过路的主要腐蚀性物质，所以要求快速将氧从给水中去除，一般运用亚硫酸钠作为除氧剂，通常要求加药量比理论值大。温度越高，反应时间越短，除氧效果越好。当炉水PH值等于6时，效果最好，若PH值增加则除氧效果下降。加入铜、钴、锰、锡等做催化剂，可提高除氧效果。该方法由于亚硫酸钠廉价故而投资低，平安，操作也较为简洁。但此法加药量不易限制，除氧效果不行靠，无法保证达标。另外还会增加锅炉水含盐量，导致排污量增大、热量奢侈，是不经济的。因此该方法一般用在小型锅炉房和一些对水质要求较高的热力系统中作为协助除氧方法。 2.4解析除氧解析除氧是近年来兴起的一种比较先进的技术，其工作原理是将不含氧的气体与要除氧的给水剧烈混合接触，使溶解在水中的氧解析至气体中去，如此循环而使水达到脱氧的目的。 现在的解析除氧方法一般采纳新型解析除氧器，用加热器代替了原来的锅炉烟气加热，并采纳活性炭加催化剂作为还原剂，从而大大削减设备占地面积，在解析内部增加隔板限制水流，并加小孔和孔管，使水中的含氧气体充分逸出，达到很好的除氧效果。析除氧设备小，制造简单，耗钢材少，投资低，操作便利，运行牢靠，不用化学药品，削减了环境污染，可在低温下除氧，除氧效果好。目前国内在热水锅炉和单层布置的工业锅炉内已广泛应用。其缺点是只能除去水中氧气而不能除去其他不凝气体，水中二氧化碳含量有所增加;水箱水面不能密封，有时使除氧后的水与空气接触从而影响除氧效果。 解析除氧有以下特点：待除氧水不须要预热处理，因此不增加锅炉房自耗汽。解析除氧设备占地少，金属耗量小，从而削减基建投资。除氧效果好。在正常情下，除氧后的残余含氧量可降到0.05mg/L。d、解析除氧的缺点是装置调整困难，管道系统及除氧水箱应密封。早在60年头，国内外很多锅炉房曾广泛的采纳了此种技术，但由于当时的反应器是设置在烟道里，不能适应热负荷的改变。因此，该技术的运用一度受到限制。 2.5树脂除氧当水通过树脂层后，把水的溶解氧由零价还原成负二价，形成氧化物（氧化铜），树脂失效后可用氨还原，Cu2+被树脂上的交换基因汲取。运用中应留意出水中含有微量氨，不能做生活饮用水。除氧水箱应与空气隔绝，同时要设两个除氧罐，能保证连续供应脱氧水。 对于给水除氧技术，要时刻关注新技术、新材料、新成果，勇于探究和改进创新，寻求除氧效果好、运行牢靠、管理简洁、且所需投资少的方法，是当前急需解决的题。零位热力鼓泡膜化除氧、真空除氧和解析除氧等技术在近几年取得的进展是很好的范例。锅炉给水除氧方式多种多样，要想高效经济、稳定平安运行，必需结合炉型和实际状况，依据锅炉的热力参数、水质、吨位、负荷改变、经济条件等状况综合考虑，因制宜选用。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页