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鍋爐給水除氧方式的方法

根據亨利定律,任何氣體的溶解度都與自身分壓成正比,氣體的溶解度只與自身壓力有關。在壹定壓力下,隨著水溫的升高,水蒸氣分壓增大,空氣和氧氣分壓減小。100℃時,氧分壓降至零,水中溶解氧也降至零。當水面上的壓力小於大氣壓時,在較低的水溫下,氧的溶解度可以達到零。這樣,隨著水溫的升高,降低氧氣在其中的溶解度,就可以使氧氣從水中逸出。

此外,水面上空間中的氧分子被排出或轉化為其他氣體,使氧分壓為零,水中的氧不斷逸出。用物理方法除氧就是用物理方法將氧從水中分離出來,如熱除氧、真空除氧、分析除氧等。熱力除氧壹般包括大氣熱力除氧和射流除氧。其原理是將鍋爐給水加熱到沸點,使氧的溶解度降低,水中的氧不斷逸出,然後將水面上產生的氧隨水蒸氣壹起除去,可以除去水中的各種氣體(包括遊離CO2和N2),如鎂鈉離子交換法處理的水中的NH3。脫氣水不會增加鹽含量,也不會增加其他氣體的溶解量。操作控制相對容易,運行穩定可靠。是目前應用最廣泛的除氧方法。以確保熱力除氧器具有可靠的作用。

設計和運行時應滿足以下條件:

A.增加水和蒸汽的接觸面積,使水均勻分布。

b .確保水中氧的溶解壓力與其在水面上的分壓之間存在壓差。

c為保證水在除氧器的工作壓力下被加熱到沸騰溫度,壹般采用104℃。熱力除氧技術是壹項應用廣泛的成熟技術,但在實際應用中仍存在壹些問題:壹是熱力除氧後的軟水水溫高,容易達到鍋爐給水泵的汽化溫度,使得給水在輸送過程中容易汽化;而當熱負荷變化頻繁,管理跟不上時,除氧水溫度

第三,增加了鍋爐房的用氣量,減少了有效的外部供汽量。

第四,熱力除氧對於小型快裝鍋爐和需要低溫除氧的場合有壹定的局限性,不能用於純熱水鍋爐房。對於熱力除氧的鍋爐,在安裝新鍋爐時,地面安裝大氣熱力除氧器,除氧後的高溫軟化水輸送管道穿過軟水箱,與軟水箱中的水進行熱交換,然後滑至鍋爐給水泵,通過省煤器進入鍋爐。這種改進首先可以降低鍋爐房的振動和噪音,改善鍋爐房的工作環境,同時也降低了鍋爐房的工程造價。其次,通過軟水箱內的熱交換,提高了軟水箱內的水溫,熱量沒有浪費,也相當於除氧器的入口溫度。除氧器將進水加熱到飽和溫度的時間也縮短了,有利於達到預期的除氧效果。(1)真空除氧可以利用低品位余熱,軟化水可以用噴射式加熱器加熱;

(2)可分階段低位安裝,除氧可靠,運行穩定,操作簡單,適用範圍廣。

(3)自從我國大力開展節能工作以來,用這種方法除氧的工業鍋爐房越來越多。目前分析除氧方法壹般采用新型分析除氧器,用加熱器代替原來的鍋爐煙氣加熱,用活性炭和催化劑作還原劑,大大減少了設備的占地面積,增加擋板控制分析儀內部的水流,增加小孔和穿孔管使水中的含氧氣體充分逸出,達到良好的除氧效果。

該分析除氧設備體積小,制造容易,耗鋼量少,投資低,操作方便,運行可靠,不使用化學藥品,減少了環境汙染,除氧可以在低溫下進行,除氧效果好。目前在我國熱水鍋爐和單層工業鍋爐中已得到廣泛應用。它的缺點是只能除去水中的氧氣,而不能除去其他不凝性氣體,水中二氧化碳的含量有所增加;水箱的水面密封不了,有時除氧水接觸到空氣,影響除氧效果。分析除氧有以下特點:

(1)需要除氧的水不需要預熱處理,所以不增加鍋爐房的蒸汽消耗。

(2)分析除氧設備占地少,消耗金屬少,從而減少基建投資。

(3)除氧效果好。

正常情況下,除氧後殘余氧含量可降至0.05 mg/L。

(4)解析除氧的缺點是設備調整復雜,管道系統和除氧水箱要密封。早在20世紀60年代,國內外許多鍋爐房就廣泛采用了這種技術,但由於當時的反應堆位於煙道內,不能適應熱負荷的變化。因此,這項技術的使用壹度受到限制。到20世紀90年代,又開發了幾臺帶電加熱反應器的第二代分析除氧器,使這項技術得到了迅速發展。特別是清華大學與機電部設計研究院合作開發的新型解析除氧器,克服了原有的缺點和不足。加熱爐與反應器分離,從解析除氧器出來的氣體由加熱爐加熱,加熱後的氣體在通過反應器時進行除氧,使待除氧水中的含氧體得到充分分解,保證了運行的可靠性和除氧效果。

體積和功耗都比原設備小。采用新的分析系統,省去了氧氣罐,解決了原水箱的密封問題。幾個鍋爐房的運行證明,分析型除氧器操作簡單,投資少,運行可靠,效果好。但同時影響除氧的因素很多,只能除氧不能除其他氣體。當水通過樹脂層時,水中的溶解氧從零價還原為負二價,形成氧化物(氧化銅)。樹脂失效後可被氨還原,Cu2+被樹脂上的交換基因吸收。使用時要註意,排出的水含有微量氨,不能作為飲用水。除氧水箱應與空氣隔離,同時設置兩個除氧水箱,以保證除氧水的連續供應。重視新技術、新材料、新成果,勇於探索、改進、創新,尋求除氧效果好、運行可靠、管理簡單、投資少的方法,是壹個亟待解決的問題。

近年來零位熱鼓泡膜除氧、真空除氧和解析除氧的進展就是很好的例子。鍋爐給水除氧有多種方法。為了高效、經濟、穩定、安全地運行,需要結合鍋爐類型和實際情況,綜合考慮鍋爐的熱力參數、水質、噸位、負荷變化和經濟條件,因地制宜地進行選擇。鍋內加藥量為:鍋內用軟化水,每噸水加10 kna oh或20kgNa3PO4。每5天檢測壹次爐水PH值,控制指標為10~12。如果堿度低,加入壹些堿液。濕保養適用於短時間停用的鍋爐,不適合在氣溫較低的地區進行濕保養,以免爐水結冰,損壞鍋爐。

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