除氧器用处锅炉给水除氧

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作者来源:李清       发布时间: 2018-06-01 10:57
导读:除氧器在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是非常关键的一个环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质,给水系统中的氧应当迅速得到清除

在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是非常关键的一个环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质,给水系统中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难溶而传热不良的铁垢,腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑,阻力系数增大。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℃的热水锅炉都必须除氧。

氧腐蚀是锅炉系统中最常见又较为严重的腐蚀。由于给水一般都与大气接触,水中的溶解氧基本上是饱和状态,因此给水流经的管路和设备均有发生氧腐蚀的可能。
氧腐蚀经常发生的部位是给水管路和省煤器。由于省煤器内水温逐渐升高,给溶解氧的腐蚀提供了有利条件。氧腐蚀一般都集中在省煤器的入口侧,因为它的表面积大,能很快将水中残余的溶解氧消耗掉。如果给水中溶解氧含量较高,腐蚀也可能延伸到省煤器的中部和尾部,甚至使锅炉的下降管也遭到氧腐蚀;某些小型锅炉,当给水不采取除氧措施时,溶解氧可大部分或全部进入锅内。其中一部分被蒸汽带走,造成蒸汽管路等的氧腐蚀。另一部分氧则造成锅炉腐蚀。腐蚀的部位一般在锅筒的水侧及下降管内,而上升管内,由于锅筒的除氧作用,使溶解氧不易到达金属表面,很少出现氧腐蚀。

除氧器用处锅炉给水除氧
氧腐蚀的形态一般为溃疡型腐蚀和小孔型局部腐蚀,这种腐蚀对金属构件强度的损坏是十分严重的。从全国工业锅炉损坏和报废事故原因分析看,由于锅炉给水除氧不良,造成腐蚀而损坏,提出报废或爆管的占相当的比例。为了消除溶解氧对锅炉汽水系统的腐蚀和危害,国家标准规定:对于蒸发量大于2吨/时(t/h)的锅炉,其给水要采取除氧措施,并根据锅炉工作压力的不同,要求给水溶解氧控制在合格的范围内。

热力除氧

热力除氧一般有大气式热力除氧和喷射式热力除氧。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汽一道排除,这样能除掉水中各种气体(包括游离志CO2,N2)。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。热力除氧是目前应用最多的一种除氧方法。

真空除氧

这是一种中温除氧技术。相对热力除氧技术来说,它的加热条件有所改善,锅炉房自耗汽量减少,但热力除氧的大部分缺点仍存在。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。低位布置也需要一定的高度差,而且对喷射泵、加压泵等关键设备的运行管理要求也很高,另外还增加了换热设备和循环水箱。真空除氧能利用低品位余热,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,运行稳定,操作简单,适用范围广。我国大力开展节能工作以来,工业锅炉房用此法除氧日渐增多。

化学除氧

1.钢屑除氧。水经过钢屑过滤器,钢屑被氧化,把水中的溶解氧除去。这种方法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。即用钢屑要求压紧,越紧越好,水中含氧量越大,要求水流速降低。因为钢屑除氧自应用以来技术改进和提高不大,除氧效果也不太可靠,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补充除氧,一般仅作辅助措施。
2.亚硫酸钠除氧。这是一种炉内加药除氧法。在给水系统中,氧是导致锅炉腐蚀的主要物质,要求迅速将氧从给水中除去,一般使用亚硫酸钠作为除氧剂。通常,其加药量要比理论值大。温度愈高,反应时间愈短,除氧效果愈好。当锅炉水pH=6时,效果最好,若pH增加则除氧效果下降。加入铜、钴、锰、锡等作催化剂,可提高除氧效果。该方法投资低、安全,操作也较为简单。但此法加药量不易控制,除氧效果不可靠,无法保证选标。另外,还会增加锅炉水含盐量,导致排污量增大、浪费热量,很不经济。该方法一般用在小型锅炉房和些对水质要求较高的热力系统中,作为辅助除氧方式。
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,并不增加锅炉水的含盐量。当压力大于6.3Mpa时,亚硫酸钠要分解成腐蚀性很强的二氧化硫和硫化氢。因此,高压锅炉多采用联氨除氧,联氨与氧反应生成氮和水,有利于阻碍锅炉的进一步腐蚀。因联氨有毒,容易挥发,不能用于饮用水锅炉和生活用水锅炉除氧。许多锅炉使用单位正限制或不再使用此法。

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强烈混合接触,使溶解在水中的氧解析到气体中去,如此循环而使给水达到脱氧的目的。解析除氧的特点:
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。
锅炉给水除氧方式多种式样,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。
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、创新和改进,寻求除氧效果好、运行可靠、管理简单、所需投资少的除氧方法。
对锅炉给水进行化学除 氧的药剂。它们是还原性化学物质,当加到 锅炉给水中以后,即与水中的溶解氧起化学 反应,使氧还原生成无害物质,从而防止或 减轻锅炉在运行期间的氧腐蚀。
常用的除氧剂有亚硫酸钠(Na2SO3)和联氨(N2H4)等。 前者只适用于中、低压锅炉,不能用于高压锅炉。因为亚硫酸钠在锅内高温条件下会分 解生成有害气体,引起金属腐蚀。联氨易挥 发、有毒、易燃,在使用中应注意安全与防 护,不能用于生活用锅炉,常用于中、高压 以上的锅炉给水,作为热力除氧的辅助除氧 剂,很少单独使用。低压锅炉采用的极少。近 年来,在环保法规日益强化的情况下,由于 联氨的毒性,国外在高压锅炉给水除氧中逐 渐采用了甲基乙基酮肟、碳酰肼、胺基乙醇 胺等一些新型化学除氧剂。它们属挥发性除 氧剂,性能优于联氨,并且可使金属钝化,进 一步保护金属不受腐蚀。例如,碳酰肼 [(N2H4)2CO]与氧的反应速度比联氨快;甲 基乙基酮肟(CH3C2H5CNOH)的毒性比联氨 小,未被怀疑是致癌物质; 胺基乙醇胺 (乙 醇与脂肪胺的缩合物) 的热稳定性高、除氧 能力强、反应速度快。各种新型化学除氧剂 正在不断研究开发中。

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