锅炉给水除氧技术

锅炉给水除氧技术锅炉给水除氧技术 发布日期 2010 10 09 来源 大禹网 在锅炉给水处理工艺过程中 除氧是一个非常枢纽的一个环节 氧是给水系统 和锅炉的主要侵蚀物质 给水中的氧应当迅速得到清除 否则它会侵蚀锅炉的 给水系统的部件 侵蚀物 氧化铁会进入锅内 在锅炉锅炉给水处理水处理工艺过程中 除氧是一个非常枢纽的一个环节 氧是给水系统 和锅炉的主要侵蚀物质 给水中的氧应当迅速得到清除 否则它会侵蚀锅炉的 给水系统的部件 侵蚀物 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 而且侵蚀会造成管道内壁泛起点坑 阻的 力系数增大 管道侵蚀严峻时 甚至会发生管道爆炸事故 国家划定蒸发量大 于即是 2 吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于即是 95 的热水锅炉都必须除氧 为此 分别就锅炉给水几种除氧的主要方法 并结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 跟着水温升高 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 跟着水温的升高 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 1 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不乱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 1 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 的金属发生电化学侵蚀 让水中的氧被消耗掉而去除 此法与上述除臭方法比 较 设备简朴 操纵使用利便 运行用度低 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固然尚无成熟的经验 但根据试制使用 的情况看 其经济实用性比较显著 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排除 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 操纵控制相对轻易 而且运行不乱可 靠 是目前应用最多的一种除氧方法 为了保证热力除氧用具有可靠的效果 在设计和运行中应知足下列前提 增加水与蒸汽的接触面积 水流分配要平 均 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 一般采用 104 热力除氧技术 史一种普遍采用的成熟技术 但在实际应用中还存在着一些题目 首先经热力 除氧以后的软水水温较高 轻易达到锅炉给水泵的汽化温度 致使给水在输送 过程中轻易被汽化 而且当热负荷变动频繁 治理跟不上 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 操纵都不利便 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惊 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 对于采取热力除氧的锅炉 在装新锅炉时 将大气热力除气器装在地面 而将除氧后的高温软化水输送管道经由软水箱 使其与软水箱中的水进行热交 换 而后溜至锅炉给水泵 经省煤器进入锅炉 这样改进首先可以减少锅炉房 的振动和噪音 改善了锅炉房的工作环境 还降低了锅炉房的工程造价 其次 通过在软水箱中的热交换 软水箱中的水温进步了 热量没有铺张 同时也相 称于除氧器进水温度 除氧器将进水加热到饱和温度的时间也缩短了 有利于 达到预期的除氧效果 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 它的加热前提有所改善 锅炉房自耗汽量减少 但热力除氧的大部 门缺点仍存在 并且真空除氧的高位布置 对运行治理喷射泵 加压泵等枢纽 设备的要求比热力除氧更高 低位布置也需要一定得高度差 而且对喷射泵 加压泵等枢纽设备的运行治理要求也更高 另外还增加了换热设备和轮回水箱 真空除氧能利用低品味余热 可用射流加热器加热软化水 又能分级及低位安 装 除氧可靠 运行不乱 操纵简朴 合用范围广 我国节能工作鼎力开展以 来 产业锅炉房用此法除氧日渐增多 2 3 化学除氧 2 3 1 钢屑除氧水经由钢屑过滤器 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 70 以 80 90 温度效果最好 温度 20 30 除氧效果最差 使用钢屑要求压紧 越紧越好 水中含氧量最大 要求流速降低 由于钢屑除氧自应用以来改进和进步不大 除氧效果不大可靠 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增补除氧 一般仅作辅助措施 2 3 2 亚硫酸钠这是一种炉内加药除氧法 由于在给水系统中氧是过路的 主要侵蚀性物质 所以要求迅速将氧从给水中去除 一般使用亚硫酸钠作为除 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 值即是 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 可进步除氧效果 该方法因为亚硫酸钠廉价故而投资低 安全 操纵也较为简朴 但此法加药量不易控制 除氧效果不可靠 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 热量铺张 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辅助 除氧方法 2 3 3 联氨除氧目前此法多用作热力除氧后的辅助措施 以达到彻底清除 水中的残留氧 而不增加炉水的含盐量 当压力大于 6 3MPa 时 亚硫酸钠主要 分解成侵蚀性很强的二氧化硫和硫化氢 因此对高压锅炉多采用联氨 联氨与 氧反应天生氮和水 有利于阻碍侵蚀的进一步发展 因联氨有毒轻易挥发不能 用于饮用水锅炉和糊口用水锅炉除氧 很多锅炉厂正限制或不再使用 2 4 解析除氧解析除氧是近年来兴起的一种比较提高前辈的技术 其工作 原理是将不含氧的气体与要除氧的给水强烈混合接触 使溶解在水中的氧解析 至气体中去 如斯轮回而使水达到脱氧的目的 现在的解析除氧方法一般采用新型解析除氧器 用加热器代替了原来的锅 炉烟气加热 并采用活性炭活性炭加催化剂作为还原剂 从而大大减少设备占地面积 在解析内部增加隔板控制水流 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 解析除氧设备小 制造轻易 耗钢材少 投资低 操纵 利便 运行可靠 不用化学药品 减少了环境污染 可在低温下除氧 除氧效 果好 目前海内在热水锅炉和单层布置的产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 待除氧水不需要预热处理 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 从而减少基建投资 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 d 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 海内外很多锅 炉房曾广泛的采用了此种技术 但因为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题目 多家锅炉房运行证 实 解析除氧器操纵简朴 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 不能除其他气体的题目 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吸收 使用中应留意出水中含有微量氨 不能做糊口饮用水 除氧水箱应与空气隔绝 同时要设两个除氧罐 才能保证连续供给脱氧水 对于给水除氧技术 要时刻关注新技术 新材料 新成果 勇于探索和改 进立异