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锅炉给水除氧技术途径的分析与比较

文章出处:作者:发表时间:2013-04-27 14:51:29

  在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀物质,给水中的氧应当迅速得到清除,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。管道腐蚀严重时,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。所以,锅炉给水除氧器的应用极为重要。

  除氧途径的分析

  1、物理方法根据亨利定律可知,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。在一定压力下,随着水温升高,水蒸气的分压力增大,而空气和氧气的分压力越来越小。在100℃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,随着水温的升高,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。采用物理方法除氧,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。

  2、化学方法采用化学方法除氧,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,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。

  3、电化学方法锅炉给水除氧,除可以采用化学方法和物理方法之外,还可以采用电化学方法。电化学除臭,是应用电化学保护的原理,使一种易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉而去除。此法与上述除臭方法比较,设备简单,操作使用方便,运行费用低,可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。但是电化学除氧法目前虽然尚无成熟的经验,但根据试制使用的情况看,其经济实用性比较明显。

  解析除氧有以下特点

  ①待除氧水不需要预热处理,因此不增加锅炉房自耗汽。

  ②解析除氧设备占地少,金属耗量小,从而减少基建投资。

  ③除氧效果好。在正常情况下,除氧后的残余含氧量可降到0.05mg/L。解析除氧的缺点是装置调整复杂,管道系统及除氧水箱应密封。早在60年代,国内外许多锅炉房曾广泛的采用了此种技术,但由于当时的反应器是设置在烟道里,不能适应热负荷的变化。因此,该技术的使用一度受到限制。至90年代,研制出了一种几种设置电加热反应器的第二代解析除氧器,使这项技术又有了长足的发展。特别是清华大学和机电部设计研究院等单位研制的新型解析除氧器,克服了原来的不足和缺点,将加热炉与反应器分开,加热炉加热从解析除氧器出来的气体,加热后的气体经反应器时脱氧,使待脱氧水中的含氧气体能充分解析出来,保证了运行可靠性和除氧效果。且体积和耗电量都比原来设备小。采用新型解析式系统,省去了除氧水箱,解决了原有水箱的密封问题。多家锅炉房运行证明,解析除氧器操作简单,投资低,运行可靠,效果好。但同时存在着影响除氧因素较多,只能除氧气,不能除其他气体的问题。

  锅炉给水除氧方式多种多样,要想高效经济、稳定安全运行,必须结合炉型和实际情况,根据锅炉的热力参数、水质、吨位、负荷变化、经济条件等情况综合考虑,因地制宜选用。

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