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十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析 [复制链接]

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十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析

锅炉给水为什么要除氧

氧腐蚀严重的蒸汽锅炉炉水发红凝水发*

锅炉系统的腐蚀主要来自氧腐蚀和弱酸性腐蚀。氧腐蚀中的氧主要来自给水中的大气溶解;弱酸性腐蚀即CO2溶解于水形成碳酸腐蚀,弱酸性腐蚀中CO2来自大气溶解或锅炉给水中存有碳酸氢根,碳酸氢根受热分解成CO2溶于水中。

弱酸性腐蚀会造成锅炉系统设备及管线金属均匀变薄,氧腐蚀会在锅炉受热面、炉管、系统设备及管网造成点蚀和氧化铁垢下腐蚀。氧腐蚀和弱酸性腐蚀均会造成锅炉系统水中全铁超标,锅炉系统水铁离子超标时,锅炉水颜色发*、严重的炉水发红;蒸汽锅炉系统水铁离子超标时大于ug/L,凝水颜色由纯净开始发*、发红、严重时发黑,腐蚀更严重时凝水会显示酱油色。

除氧是锅炉给水处理工艺过程中重要环节。氧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,降低热交换速率,让锅炉出力效率下降,浪费能源,同时传热不良的铁垢附着在炉管上,容易让炉管过热蠕胀,从而引发爆管事故;氧腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点蚀和坑蚀,管道腐蚀严重时,会发生管道穿孔、泄漏甚至爆炸事故。GB/T-工业锅炉水质国家标准规定: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,并且根据锅炉工作压力的不同,要求将给水溶解氧控制在合格的范围内。

锅炉系统存在弱酸性腐蚀时,如果除氧器效率不高,给水中有氧存在,则锅炉系统腐蚀加速。锅炉系统弱酸性腐蚀好控制,只需要提高炉水的PH值,中和弱酸性便能很好控制腐蚀。故下面主要讲讲如何控制锅炉系统氧腐蚀,介绍一下十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之一——热力除氧

热力除氧一般分为大气式热力除氧和喷射式热力除氧。原理是将锅炉给水加热至-℃,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(包括游离态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。热力除氧是应用最多的一种除氧方法。

热力除氧优点:技术已经非常成熟,操作的控制来方法简短,稳定可靠。

热力除氧优缺点:蒸汽消耗量大,一般需消耗锅炉产汽量的18-20%;温度控制范围较窄,只有2℃左右,负荷适应能力差,在实际运行中,由于锅炉热负荷经常发生变动、管理操作水平不高,会导致锅炉热力除氧设备有效运行的必需条件不能满足,除氧效率及除氧效果不够理想;热力除氧会造成锅炉给水温度过高,使锅炉给水设备和省煤器的运行的经济性和安全指际大幅降低;热力除氧初期投资比较大,应用于热水锅炉效果不好,热力除氧方法还要求有蒸汽供应,有汽源的情况下可以考虑。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之二——真空除氧

真空除氧技术是在低于大气压力下进行除氧的,属于低温除氧。常用的真空除氧系统有2种,即蒸汽喷射和水喷射。真空除氧可以用热水加热,对于给水温度要求比较低,所以比较适用于热水锅炉系统。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。

真空除氧优点:是在低于大气压力下进行除氧的,属于低温除氧,给水温度相对降低。

真空除氧缺点:系统设备多,附属设备增加,期投资大,运行费用较高;要保证真空除氧效果,必须保持整个系统的严密性和真空度,对系统设备的要求较高,由于热负荷经常波动,很难保证系统的气密性,对运行管理水平要求比较高;仍然消耗较多的热量对给水进行加热真空除氧。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之三——联铵再生树脂除氧

联铵再生树脂除氧是以联氨为再生剂的树脂除氧器。

联铵再生树脂除氧优点:属于低温除氧技术,给水温度相对降低,不带入任何电解质。

联铵再生树脂除氧缺点:树脂除氧用联铵再生处理后的水有*,因而锅炉所产蒸汽及热水均不可与人体接触;树脂的再生方式受到限制,所以除氧效果难以达标。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之四——亚硫酸钠再生树脂除氧

亚硫酸钠再生树脂除氧是以亚硫酸钠为再生剂的树脂除氧器。

亚硫酸钠再生树脂除氧优点:属于常温除氧技术,给水温度相对降低,不带入任何电解质。

亚硫酸钠再生树脂除氧缺点:亚硫酸钠再生效果有限,设备运行再生一定时间后需用联铵活化,且再生过程较为复杂繁琐,再生后冲洗耗水量较大。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之五——钢屑除氧或铁屑除氧

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。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。

钢屑除氧或铁屑除氧优点:操作方便,装置比较简单,节省投资。

钢屑除氧或铁屑除氧缺点:当水温过低或氢氧根碱度过大的时候,钢屑表面发生钝化,都会影响除氧效果,同时更换钢屑需要较大的劳动强度。除氧效果不稳定、失效快、不理想、不太可靠,设备处理后会增加水中铁离子的含量。

十五种锅炉给水除氧技术的对比和分析之六——海绵铁除氧

海绵铁除氧属化学除氧,它采用专门生产的活性海绵铁来去除水中溶解氧,海绵铁主要成分是铁,其疏松多孔的内部结构,提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍,含有氧气的水进入海绵铁除氧器,穿过海绵铁滤料层,可使水中的溶解氧与铁发生迅速的氧化反应,从而把水中的氧去除掉,其反应方程式为:

2Fe2++2H2O+O2→2Fe(OH)2

4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3

海绵铁除氧优点:常温除氧,进水无需加热,系统可随时供水;装置简单,设备可低位布置,占地面积小,操作方便,节省投资;再生只需反洗,反洗排水无*,无腐蚀;海绵铁的滤料消耗量很低,处理每立方米水仅消耗25g左右,根据处理水量与水质的不同,一般3-6个月补充一次即可。

海绵铁除氧缺点:不经过软化的水易使海绵铁滤料除氧剂表面发生钝化,使其氧化反应速度减慢,而影响除氧效果,故应先软化再除氧;处理后会增加水中铁离子的含量,对于蒸汽锅炉或对给水铁离子有严格要求的给水除氧来说,必须加装除铁装置。

如何选择锅炉给水除氧技术?北京化工大学北京化新通达清洗技术有限公司北京安运通源节能环保科技有限公司颜辉经理欢迎各位同行同学随时交流讨论!l86OO让我们一起

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