鍋爐是現(xiàn)代化生產(chǎn)*的設(shè)備,在國民經(jīng)濟中占重要地位。多年的實踐表明,結(jié)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(shù)的發(fā)展,鍋爐結(jié)垢現(xiàn)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(tǒng)和鍋爐的主要腐蝕物質(zhì),給水中的氧應(yīng)當迅速得到清除,否則它會腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)的部件,腐蝕物——氧化鐵會進入鍋內(nèi),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(nèi)壁出現(xiàn)點坑,阻的力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴重時,甚至會發(fā)生管道爆炸事故。國家規(guī)定蒸發(fā)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(jié)合近幾年在這些方法基礎(chǔ)上做的調(diào)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(chǎn)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(wěn)定、可靠。熱力除氧是目前應(yīng)用zui多的一種除氧方法。
真空除氧
這是一種中溫除氧技術(shù)。相對熱力除氧技術(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。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。
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(wěn)定,操作簡單,適用范圍廣。我國大力開展節(jié)能工作以來,工業(yè)鍋爐房用此法除氧日漸增多。
化學除氧
1.海綿鐵除氧。水經(jīng)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(shè)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(yīng)用以來技術(shù)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(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。在給水系統(tǒng)中,氧是導(dǎo)致鍋爐腐蝕的主要物質(zhì),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(yīng)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(dǎo)致排污量增大、浪費熱量,很不經(jīng)濟。該方法一般用在小型鍋爐房和些對水質(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(lián)氨除氧,聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水,有利于阻礙鍋爐的進一步腐蝕。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(shù)。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(huán)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(yù)熱處理,因此不增加鍋爐房自耗汽;
2.解析除氧設(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;
4.解析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。
鍋爐給水除氧方式多種式樣,要想高效經(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、創(chuàng)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。