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锅炉的除氧方式有哪些?

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锅炉的除氧方式有哪些?

发布日期:2021-07-10 作者:大恺热科 点击:

     一、热力除氧

     热力除氧原理是将水加热至相应压力下的饱和温度(一般达到沸点),蒸汽分压力接近水面上的全压力,溶解于水中氧的分压力接近于零,使氧析出,再将水面上产生的氧气排除,从而保证给水含氧量达到水质标准的要求。

     热力除氧有以下特点:

   (1)不仅能除O2,还能除CO2及其他气体;

   (2)除氧水中不增加含盐量,也不增加其它气体的溶解量;

     热力除氧按压力大小可分为压力式和大气式两种。锅炉给水常采用大气式热力除氧器,除氧器内保持比大气压力稍高的压力(一般为0.02~0.025MPa表压力,此压力下饱和温度为104~105℃),以便于排出逸出的气体。在实际运行中,常因热负荷频繁变动及管理操作水平等原因,而使锅炉给水实际的除氧效果受较大影响。另外,热力除氧还需要有蒸汽供应。

      二、真空除氧

      真空式除氧是在低于大气压力(真空度600~700mmHg)下进行除氧的,属于低温除氧。常用的真空除氧系统有蒸汽喷射和水喷射两种,由于给水温度要求低,用热水加热即可,因此可用于热水锅炉系统。

     真空除氧效果好坏的关键是保证真空度,由于热负荷的波动,同时系统的气密性难以保证,故在供热系统除氧中应用不广泛。

     三、解析除氧

     解析除氧是基于亨利定律,氧在水中的溶解度与水所接触的气体中的氧的分压力成正比,而气体中氧的分压力又与气体中氧的含量成正比,因此将要除氧的给水与已脱氧的气体强烈混合,则溶解于水中的氧大量扩散到气体中,从而达到除氧的目的。

     1、解析除氧有以下特点:

     (1)不需加热,可常温下除氧,节约能源;

     (2)根据资料核算,其初步投资约为热力除氧的2/3,真空除氧的2/5。运行费用比热力除氧、真空除氧、亚硫酸钠除氧,氧化还原树脂都低得多;

     (3)除喷射器布置要求一定高度外,其余均为低位布置,占地较少。

     2、解析除氧也存在一些不利因数:

     (1)只能除氧,不能除其他气体,除氧后水中CO2有所增高,PH值降低0.2~0.3;

     (2)要消耗一定的电力;

     (3)产品质量及催化脱氧剂差异很大,造成使用效果不一致;

     (4)系统的气密性要求难以保证。

     解析除氧技术一直在不断发展和改进,又称新型解析除氧,这种方法属于常温低位除氧,但设备高处也要达到6m左右,还要有加热器、除氧水泵、温控器等,系统较为复杂。

     四、化学除氧

     1、化学药剂除氧

     化学除氧也是一种常用的除氧措施,常用的除氧反应剂有亚硫酸钠、联氨等。

     (1)亚硫酸钠除氧

     投加亚硫酸钠是中小锅炉常用的一种除氧方式。它是一种较强的还原剂,与水中氧反应生成硫酸钠,从而除去水中的氧,反应式:2Na2SO3+O2→2Na2SO4。按理论计算,除去1mg/l的氧需要8mg/l的亚硫酸钠,但实际上要加入20mg/l工业亚硫酸钠(Na2SO4 .7H2O)。

     亚硫酸钠除氧基建投资小,运行操作简单,但是除氧效果不可靠,增加锅炉水的含盐量,需加大排污,造成热量和水量的损失,也提高了锅炉产生CaSO4水垢的可能性。亚硫酸钠除氧只能用于压力较低的中小锅炉。

     (2)联氨除氧

     联氨在常温下是无色液体,易溶于水与乙醇。联氨是非常有效的除氧剂,与水中氧气反应生成水与氮气,不增加水中的含盐量,反应式:N2H4+O2→2H2O+N2,目前主要用于热力除氧后的辅助措施,以消除水中残留的氧。但联氨在低温时与溶解氧反应速度较慢,且易燃易爆,对人体可能有致癌作用。故联氨常用在中、高压锅炉。

     2、树脂除氧

     树脂除氧属于化学除氧的范畴。除氧树脂按其原理的不同,可分为:氧化还原型树脂;载体型树脂;触媒型树脂三类。树脂除氧效果很好,但运行流速慢,使设备体积庞大,增加设备投资。树脂价格较贵,设备初投资较大,因此应用较少。

     五、电化学除氧

     电化学除氧就是利用电化学保护的原理,人为的在除氧器中使用一种金属(常用铝),当水流过除氧器时同金属发生电化学腐蚀,水中氧即被消耗,从而达到除氧的效果。

     电化学除氧设备简单,操作方便,运行费用低,运行条件正常时含氧量可降至0.1mg/l。电化学除氧效率与待除氧水中含氧量大小无关,与流速、水温、电流大小有关。水温一般在70℃左右,不得低于40℃。电化学除氧目前尚无成熟经验,锅炉运行过程中会出现片状沉淀物,除氧器本身易生腐蚀。

     六、钢屑除氧

     钢屑除氧就是使水经过钢屑除氧器,钢屑被氧化,而将水中的溶解氧除去,反应式为:3Fe+2O2→Fe3O4。钢屑的材料可以用0~6号碳素钢,钢屑厚度一般用0.5~1mm,长度为8~12mm,要采用切削下不久的钢屑。在装入前,应先用2%~3%的碱溶液洗去附着在钢屑表面的油污,再用热水冲去碱溶液,然后用2%~3%的硫酸溶液处理20~30min,再用热水冲洗,使钢屑表面容易与氧起作用,钢屑装入除氧器后要压紧。

     钢屑除氧器装置简单,投资小,操作也比较方便。但水温过低或氢氧根碱度过大,钢屑表面钝化,都会使除氧效果降低,同时更换钢屑劳动强度也较大。有的锅炉房将钢屑除氧与加入反应剂除氧联合使用,效果较好。

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