锅炉给水的除氧途径的方法

发布网友发布时间：2022-04-25 00:00

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热心网友时间：2023-10-16 03:17

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。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，操作控制相对容易，而且运行稳定可靠，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可靠的效果。
在设计和运行中应满足下列条件：
A. 增加水与蒸汽的接触面积，水流分配要均匀。
B. 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。
C. 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℃。热力除氧技术是一种普遍采用的成熟技术，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，容易达到锅炉给水泵的汽化温度，致使给水在输送过程中容易被汽化；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。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过软水箱，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，软水箱中的水温提高了，热量没有浪费，同时也相当于除氧器进水温度。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。（1）真空除氧能利用低品味余热，可用射流加热器加热软化水；
（2）又能分级及低位安装，除氧可靠，运行稳定，操作简单，适用范围广。
（3）我国节能工作大力开展以来，工业锅炉房用此法除氧日渐增多。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，制造容易，耗钢材少，投资低，操作方便，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：
（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。
（4）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*。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。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。使用中应注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，才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，勇于探索和改进创新，寻求除氧效果好、运行可靠、管理简单、且所需投资少的方法，是当前急需解决的问题。
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。锅内所加药品的数量是：锅内用软化水的，每吨水加10kgNaOH或20kgNa3PO4。每隔5天化验一次锅水PH值，控制指标为10~12。如果碱度低，要再补充些碱液。湿法保养适用于短期停用的锅炉，气温较低的地区不宜采用湿法保养，以免锅水结冻损坏锅炉