鍋爐是現代化生產*的設備,在國民經濟中占重要地位。多年的實踐表明,結垢與腐蝕是威脅鍋爐安全運行的兩大危害。近年來,隨著阻垢處理技術的發展,鍋爐結垢現象已基本得到控制,而腐蝕的危害仍不容忽視。
氧是給水系統和鍋爐的主要腐蝕物質,給水中的氧應當迅速得到清除,否則它會腐蝕鍋爐的給水系統的部件,腐蝕物——氧化鐵會進入鍋內,沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上,形成難融傳熱不良的鐵垢,而且腐蝕會造成管道內壁出現點坑,阻的力系數增大。管道腐蝕嚴重時,甚至會發生管道爆炸事故。國家規定蒸發量大于等于2噸每小時的蒸汽鍋爐和水溫大于等于95°的熱水鍋爐都必需除氧。為此,分別就鍋爐給水幾種除氧的主要方法,并結合近幾年在這些方法基礎上做的調整和改進,比較分析如下;
熱力除氧
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,再將水面上產生的氧氣連同水蒸汽道排除,這樣能除掉水中各種氣體(包括游離志CO2,N2)。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,而且運行穩定、可靠。熱力除氧是目前應用zui多的一種除氧方法。
真空除氧
這是一種中溫除氧技術。相對熱力除氧技術來說,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。真空除氧的高位布置,對運行管理噴射泵、加壓泵等關鍵設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、加壓泵等關鍵設備的運行管理要求也很高,另外還增加了換熱設備和循環水箱。
真空除氧能利用低品位余熱,可用射流加熱器加熱軟化水,又能分級及低位安裝,除氧可靠,運行穩定,操作簡單,適用范圍廣。我國大力開展節能工作以來,工業鍋爐房用此法除氧日漸增多。
化學除氧
1.海綿鐵除氧。水經過鋼屑過濾器,海綿鐵被氧化,把水中的溶解氧除去。這種方法有獨立式和附設式兩種。此法水溫要求大于70℃,以80~90℃溫度效果,溫度20~30℃除氧效果zui差。即用海綿鐵要求壓緊,越緊越好,水中含氧量越大,要求水流速降低。因為海綿鐵除氧自應用以來技術改進和提高不大,除氧效果也不太可靠,一般用在對給水品質要求不高的小型鍋爐房,或者作為熱力網補給水,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。這是一種爐內加藥除氧法。在給水系統中,氧是導致鍋爐腐蝕的主要物質,要求迅速將氧從給水中除去,一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑。通常,其加藥量要比理論值大。溫度愈高,反應時間愈短,除氧效果愈好。當鍋爐水pH=6時,效果,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。該方法投資低、安全,操作也較為簡單。但此法加藥量不易控制,除氧效果不可靠,無法保證選標。另外,還會增加鍋爐水含鹽量,導致排污量增大、浪費熱量,很不經濟。該方法一般用在小型鍋爐房和些對水質要求較高的熱力系統中,作為輔助除氧方式。
3.聯氨除氧。目前,此法多用作熱力除氧后的輔助措施,以達到*清除水中的殘留氧,并不增加鍋爐水的含鹽量。當壓力大于6.3Mpa時,亞硫酸鈉要分解成腐蝕性很強的二氧化硫和硫化氫。因此,高壓鍋爐多采用聯氨除氧,聯氨與氧反應生成氮和水,有利于阻礙鍋爐的進一步腐蝕。因聯氨有毒,容易揮發,不能用于飲用水鍋爐和生活用水鍋爐除氧。許多鍋爐使用單位正限制或不再使用此法。
解析除氧
解析除氧是近年來興起的一種比較*的技術。其工作原理是將不含氧的氣體與要除氧的給水強烈混合接觸,使溶解在水中的氧解析到氣體中去,如此循環而使給水達到脫氧的目的。
解析除氧的特點:
1.待除氧水不需要預熱處理,因此不增加鍋爐房自耗汽;
2.解析除氧設備占地少,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;
4.解析除氧的缺點是裝置調整復雜,管道系統及除氧水箱應密封。
鍋爐給水除氧方式多種式樣,要想高效經濟、穩定安全運行,必須結合爐型和實際情況,根據鍋爐的熱力參數、水質、噸位、負荷變化、經濟條件等情況綜合考慮,因地制宜選用。
對于給水除氧技術,要時刻關注新技術、新材料、新成果,勇于探索、創新和改進,尋求除氧效果好、運行可靠、管理簡單、所需投資少的除氧方法。