鍋爐給水除氧加藥設(shè)備運用給水除氧技術(shù)工作,熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點,使氧的溶解度減小,水中氧不斷逸出,再將水面上產(chǎn)生的氧氣連同水蒸汽一道排除,還能除掉水中各種氣體(包括游離態(tài)CO2,N2),如用銨鈉離子交換法處理過的水,加熱后3也能除去。除氧后的水不會增加含鹽量,也不會增加其他氣體溶解量,操作控制相對容易,而且運行穩(wěn)定,是目前應(yīng)用多的一種除氧方法。
1、為了保證熱力除氧器具有效果,在設(shè)計和運行中應(yīng)滿足足下列條件:a.增加水與蒸汽的接觸面積,水流分配要均勻。b.保證氧氣在水中的溶解壓力與水面上它的分壓力之間有壓力差。c.保證使水被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度,一般采用104℃。
熱力除氧技術(shù)是一種普遍采用的成熟技術(shù),但在實際應(yīng)用中還存在著一些問題:首先經(jīng)熱力除氧以后的軟水水溫較高,容易達(dá)到鍋爐給水泵的汽化溫度,致使給水在輸送過程中容易被汽化;而且當(dāng)熱負(fù)荷變動頻繁,管理跟不上,除氧水溫<104℃時,使除氧效果不好。其次,這種除氧方法要求設(shè)備高位布置,增加了基建投資,設(shè)計、安裝、操作都不方便。
為了達(dá)到給水泵中軟化水汽化的目的,這種除氧方法一般要求除氧器高位配置,在使用過程中會產(chǎn)生很大的噪音和震動,帶來不便。第三,使得鍋爐房自耗汽量增大,減少了有效外供汽。第四,對與小型快裝鍋爐和要求低溫除氧的場合,熱力除氧有一定的局限性,對于純熱水鍋爐房也不能采用。
2、對于采取熱力除氧的鍋爐,在裝新鍋爐時,將大氣熱力除氣器裝在地面,而將除氧后的高溫軟化水輸送管道經(jīng)過軟水箱,使其與軟水箱中的水進行熱交換,而后流至鍋爐給水泵,經(jīng)省煤器進入鍋爐。這樣改進首先可以減少鍋爐房的振動和噪音,改善了鍋爐房的工作環(huán)境,還降低了鍋爐房的工程造價。其次,通過在軟水箱中的熱交換,軟水箱中的水溫提高了,熱量沒有浪費,同時也相當(dāng)于除氧器進水溫度,除氧器將進水加熱到飽和溫度的時間也縮短了,有利于達(dá)到預(yù)期的除氧效果。
真空除氧
這是一種中溫除氧技術(shù),一般在30℃~60℃溫度下進行??蓪崿F(xiàn)水面低溫狀態(tài)下除氧(在60℃或常溫),對熱力鍋爐和負(fù)荷波動大而熱力除氧效果不佳的蒸汽鍋爐,均可用真空除氧而獲得滿意除氧效果。相對于熱力除氧技術(shù)來說,它的加熱條件有所改善,鍋爐房自耗汽量減少,但熱力除氧的大部分缺點仍存在,并且真空除氧的高位布置,對運行管理噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差,而且對噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的運行管理要求也很高。另外還增加了換熱設(shè)備和循環(huán)水箱。
可用射流加熱器加熱軟化水;又能分級及低位安裝,除氧可*,運行穩(wěn)定,操作簡單,適用范圍廣。我國節(jié)能工作大力開展以來,工業(yè)鍋爐房用此法除氧日漸增多。
化學(xué)除氧
(1)鋼屑除氧,水經(jīng)過鋼屑過濾器,鋼屑被氧化,而水中的溶解氧被除去。有獨立式和附設(shè)式兩種。此法水溫要求大于70%,以80~90℃溫度效果較好。溫度20~30℃除氧效果較差。使用鋼屑要求壓緊,越緊越好,水中含氧量越大,要求流速降低,因為鋼屑除氧自應(yīng)用以來改進和提高不大,除氧效果也不太可*,一般用在對給水品質(zhì)要求不高的小型鍋爐房,或者作為熱力網(wǎng)補給水,以及高壓鍋爐熱力除氧后的補充除氧,一般僅作輔助措施。
(2)亞硫酸鈉除氧,這是一種爐內(nèi)加藥除氧法。因為在給水系統(tǒng)中氧使鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì),所以要求迅速將氧從給水中去除,一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑,2Na2SO3+O2→2Na2SO4,通常要求加藥量比理論值大。溫度愈高,反應(yīng)時間愈短,除氧效果愈好。當(dāng)爐水pH=6時,效果好,若pH增加則除氧效果下降。加入銅、鈷、錳、錫等作催化劑,可提高除氧效果。該方法由于亞硫酸鈉價廉故而投資低,穩(wěn)定,操作也較為簡單。但此法加藥量不易控制,除氧效果不可*,無法保證達(dá)標(biāo)。另外還會增加鍋爐水含鹽量,導(dǎo)致排污量增大、熱量浪費,是不經(jīng)濟的。因此該方法一般用在小型鍋爐房和一些對水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中作為輔助除氧方式。
(3)聯(lián)氨除氧,目前此法多用作熱力除氧后的輔助措施,以達(dá)到清除水中的殘留氧,而不增加爐水的含鹽量。當(dāng)壓力大于6.3Mpa時,亞硫酸鈉主要分解成腐蝕性很強的二氧化硫和硫化氫,因此對高壓鍋爐,多采用聯(lián)氨,聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水,有利于阻礙腐蝕的進一步發(fā)展。因聯(lián)氨有毒,容易揮發(fā),不能用于飲用水鍋爐和生活用水鍋爐除氧。許多鍋爐廠正限制或不再使用。
解析除氧
解析除氧時近年來興起的一種比較的技術(shù),其工作原理解是將不含氧的氣體與要除氧的給水強烈混合接觸,使融解在水中的氧解析至氣體中去,如此循環(huán)而使給水達(dá)到脫氧的目的。
解吸除氧有以下特點:
1、待除氧水不需要預(yù)熱處理,因此不增加鍋爐房自耗汽;3g,Z$z:j6|6l$Qu%w
2、解吸除氧設(shè)備占地少,金屬耗量小,從而減少基建投資;
3、除氧效果好。在正常情況下,除氧后的殘余含氧量可降到0.05mg/L;3E'E5^^9d&J/b
4、解吸除氧的缺點是裝置調(diào)整復(fù)雜,管道系統(tǒng)及除氧水箱應(yīng)密封?,F(xiàn)在的解析除氧方法一般采用新型解析除氧器,用加熱器代替了原來的鍋爐煙氣加熱,并采用活性炭加催化劑作為還原劑,從而大大減少設(shè)備占地面積,在解析內(nèi)部增加隔板控制水流,并加小孔和孔管,使水中的含氧氣體充分逸出,達(dá)到很好的除氧效果。解吸除氧設(shè)備小,制造容易,耗鋼材,投資低,操作方便,運行可*,不用化學(xué)藥品,減少了環(huán)境污染,可在低溫下除氧,除氧效果好。目前國內(nèi)在熱水鍋爐和單層布置的工業(yè)鍋爐內(nèi)已廣泛應(yīng)用。其缺點是只能除去水中氧氣而不能除去其他不凝氣體,水中二氧化碳含量有所增加;水箱水面不能密封,有時使除氧后的水與空氣接觸從而影響除氧效果。+[(}7C(O)X1Bd7^7y2s.`
早在20世紀(jì)60年代,國內(nèi)外許多鍋爐房曾廣泛地采用了此種技術(shù),但由于當(dāng)時的反應(yīng)器是設(shè)置在煙道里,不能適應(yīng)熱負(fù)荷的變化。因此,該技術(shù)的使用一度受到限制。到20世紀(jì)90年代,研制出了一種集中設(shè)置電加熱反應(yīng)器的第二代解吸除氧器,使這項技術(shù)又有了長足的發(fā)展。特別是清華大學(xué)和機電部設(shè)計研究院等單位研制的新型解吸除氧器,克服了原來的不足和缺點,將加熱爐與反應(yīng)器分開,加熱爐加熱從解吸除氧器出來的氣體,加熱后的氣體經(jīng)反應(yīng)器時脫氧,使待脫氧水中的含氧氣體能充分解吸出來,保證了運行的可*性和除氧效果。且體積和耗電量都比原來設(shè)備小。采用新型解吸式系統(tǒng),省去了除氧水箱,解決了原先水箱的密封問題。多家鍋爐房運行證明,解吸除氧器操作簡單,投資低,運行可*,效果較好。但同時存在著影響除氧因素較多,只能除氧氣,不能除其它氣體的問題。
樹脂除氧
當(dāng)水通過鍋爐給水除氧加藥設(shè)備的樹脂層后,把水的溶解氧由零價還原成負(fù)二價,形成氧化物(氧化銅),樹脂失效后可用肼還原,Cu2+被樹脂上的交換基因吸收。使用中應(yīng)注意出水中含有微量肼,不能做生活飲用水。除氧水箱應(yīng)與空氣隔絕,同時要設(shè)兩個除氧罐,才能保證連續(xù)供應(yīng)脫氧水。由電子工業(yè)部十二研究所研制的Y-12型氧化還原樹脂除氧器系列產(chǎn)品,在清華大學(xué)、北京第三機床廠熱水鍋爐中應(yīng)用,獲得給水殘余氧0.06~0.02mg/L的優(yōu)良除氧效果。目前已在小型熱水鍋爐中推廣使用。
鍋爐給水除氧方式多種多樣,要想經(jīng)濟、穩(wěn)定安全運行,必須結(jié)合爐型和實際情況,根據(jù)鍋爐的熱力參數(shù)、水質(zhì)、噸位、負(fù)荷變化、經(jīng)濟條件等情況綜合考慮,因地制宜選用。
對于給水除氧技術(shù),要時刻關(guān)注新技術(shù)、新材料、新成果,勇于探索和改進創(chuàng)新,尋求除氧效果好,運行可*,管理簡單,且所需投資少的方法。