锅炉百科
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对热水锅炉给水除氧方式的探讨

1引言为了确保锅炉的安全运行,有效去除锅炉给水中的氧气非常重要。在国家标准“工业锅炉水质”(GB1576-2001)中,对锅炉水质有严格要求。蒸发量超过2 t / h的蒸汽锅炉和额定功率≥4.2 MW的热水锅炉必须脱氧。在锅炉房内安装合适的除氧设施,以除去锅炉给水中的溶解氧,是保护热系统设备经济运行的必不可少的手段。 2锅炉氧气腐蚀简介氧气腐蚀是影响锅炉安全运行和使用寿命的关键问题之一。特别是随着热水锅炉的发展,腐蚀问题日益突出,引起高度关注。溶于水中的氧气是导致锅炉腐蚀的重要因素。测试证实腐蚀速率与溶液中氧气浓度成正比。氧气是一种非常活泼的气体。它可以直接与大多数金属结合。当它与金属结合时,它通常会形成沉淀或稳定的化合物。这些氧化物不会与金属结合,溶解的氧气会溶解在水中。防止锅炉氧气腐蚀最有效的方法是提高锅炉给水的除氧量,使给水中的含氧量符合水质标准的要求。 3脱氧的原理和途径根据气体溶解的规律:气体在水中的溶解度与气体在气水界面的分压和水温有关。根据氧气的特性,氧气可从水中除去,主要有以下几个方面:(1)加热水分,降低氧气的溶解度,使水中的氧气逸出; (2)排除或转化氧化物n分子在水面以上。进入其他气体。由于水表面不存在氧分子,所以氧分压为零,水中氧的溶解度为零,水中的氧不断逸出, (3)水中的溶解氧在进入锅炉前转化为金属或其他制剂。化合物消耗干净。锅炉给水的常用脱氧方法有:热氧脱除,真空脱氧,脱附脱氧,钢屑和定量脱氧,海绵铁环境温度过滤器除氧等。 4各种脱氧方法分析4.1热氧脱除热脱氧的原理是在相应的压力下(通常为沸点)将水加热至饱和温度。蒸汽的分压接近水面的全压和水中溶解氧的分压。接近于零,氧气被沉淀,并且消除了水面上产生的氧气,以确保给水中的氧气含量满足水质标准的要求。热氧去除具有以下特点:(1)不仅可以去除O2,还可以去除CO2等气体; (2)不要增加溶解氧水中的盐含量,增加其他气体的溶解量;可以分为压力型和大气型两种。锅炉给水通常使用大气热脱气器。图2是热氧除去系统图。在脱气器中,维持比大气压略高的压力(通常表压0.02〜0.025MPa,饱和温度104〜105℃,该压力下),将排出的气体排出。在实际运行中,锅炉给水的实际除氧效果常因频繁而受到影响t热负荷和管理操作水平的变化。另外,热氧气也必须有蒸汽供应。 4.2真空脱氧真空脱氧是在亚低气压(600-700mmHg真空)下进行的,这是一种低温脱氧。常用的真空脱气系统包括蒸汽喷射和注水。由于进水温度低,可以用热水加热,因此可用于热水锅炉系统。真空除气效果的关键在于确保真空度。由于热负荷的波动和系统的密封性,很难保证加热系统中氧气的应用。同时,您可以查看更多中国污水处理工程网的技术文件。 4.3脱附脱氧分析脱气是基于亨利定律。氧在水中的溶解度与水暴露于其中的气体中的氧分压成正比,并且气体中的氧分压与气体中的氧含量成比例。当要脱氧的给水与脱氧气体强烈混合时,溶解在水中的氧气大量扩散到气体中,从而达到去除氧气的目的。解吸和脱氧具有以下特点:(1)不需要加热,并且可以在室温下去除氧气以节省能量; (2)根据数据核算,初始投资约为热氧脱除的2/3; 2/5的真空脱氧。运行成本远低于热脱气,真空脱气和亚硫酸盐和氧化还原树脂的脱氧。 (3)除喷射器布置需要一定高度外,其余均布置在较低位置,占地较少。解吸和脱氧也有一些不利因素:(1)只有氧气可以被去除,r气体不能被去除。除氧后,水中的二氧化碳增加,PH值降低0.2-0.3; (2)消耗一定的电量; (3)产品质量和催化脱氧剂差异很大,结果不一致; (4)系统的气密性要求难以保证。分析脱氧技术不断发展。最近,脱氧已经得到改善。它也被称为新的分析氧去除。这种方法属于常温和低氧去除,但设备的最高点必须达到6米左右,并且必须有加热器,除了氧气泵,恒温器等外,系统更为复杂。 4.4化学除氧4.4.1化学除氧氧气也是一种常见的除氧措施。常用的除氧剂包括亚硫酸钠和肼。 (1)亚硫酸钠的添加和亚硫酸钠的加氧是中小型锅炉常用的脱氧方法。它是一种强还原剂,与水中的氧反应生成硫酸钠,从而去除水中的氧。反应式:2Na2SO3 + O2→2Na2SO4,亚硫酸钠用量一般过量。根据理论计算,需要8mg / l的亚硫酸钠去除1mg / l的氧气,但实际添加20mg / l的工业亚硫酸钠(Na 2 SO 4 .7H 2 O)。亚硫酸钠具有很小的脱氧投资并且易于操作。但是,除氧效果不可靠。增加锅炉水的盐度需要更多的污水,导致热量和水的损失,并且增加锅炉中CaS O4水垢生成的可能性。 。亚硫酸钠除氧只能用于低压中小型锅炉。 (2)脱氧肼,也称为肼,在室温下为无色液体,易溶于水能在水和乙醇中溶解。肼是一种非常有效的除氧剂,能够与水中的氧反应生成水和氮,而不增加水中的盐含量。反应类型:N2H4 + O2→2H2O + N2目前用作去除热氧的辅助措施,以完全消除水中的残余氧气。然而,肼在低温下与溶解氧缓慢反应,并且易燃且具有爆炸性。它可能对人体有致癌作用。因此,中压和高压锅炉通常使用氨。 4.4.2树脂脱氧树脂是一类化学除氧剂。除氧树脂根据其原理可分为三种类型:氧化还原树脂;载体树脂;和催化树脂。树脂的脱氧效果很好,但运行速度慢,使设备体积大,增加了设备投资。树脂的价格更贵,设备的初始投资更大,因此应用更少。 4.5电化学还原电化学还原是利用电化学保护原理,在除氧器中人工使用一种金属(通常为铝),当水流经除氧器时,发生电化学腐蚀,随着金属,水中氧的消耗达到除氧效果。电化学脱氧设备操作简单,操作简便,运行成本低,运行条件​​正常时含氧量可降至0.1mg / l。电化学脱氧的效率与脱氧水中的氧含量无关,并且与流速,水温和电流大小有关。水温优选为约70℃且不低于40℃。在电化学脱氧方面没有成熟的经验,在锅炉运行过程中会出现片状沉淀物。除氧器本身就是prone腐蚀。 4.6去除钢渣中的氧气去除氧气意味着水通过废钢脱氧器并且废钢被氧化,并且水中的溶解氧被去除。反应式为:3Fe + 2O 2→Fe 3 O 4。钢屑可以由0至6碳钢制成。废钢的厚度一般为0.5至1毫米,长度为8至12毫米。使用已切割的钢屑。在加载之前,应先用2%〜3%的碱性溶液冲洗附着在钢屑表面的油,然后用热水冲洗碱性溶液,然后用2%〜3%的硫酸酸溶液20〜30min,再次用热水冲洗,使废钢表面容易与氧气反应。装入除氧器后应将钢屑压实。图4显示了废钢除氧器的示意图。废钢除氧器的除氧效果与下列因素有关:(1)水温:这是主要因素。水温越高,反应速度越快,不易生锈。水温一般要求≥70°C。 (2)水与废钢的接触时间:所需时间与水温的关系如表1所示:水温(℃)80640420所需时间(分钟)3815> 25钢刮板除氧器装置简单,投资少小,操作也比较方便。但是,如果水温过低或者氢氧化物的碱度过大,钢屑的表面被钝化,则氧的去除效果会降低。同时,钢屑也会有较高的劳动强度。在一些锅炉房中,从钢屑中除去氧气与向反应器中加入氧气以获得更好的结果。 4.7海绵铁室温过滤脱氧国家海绵铁室温过滤脱氧是近年来新型脱氧技术的发展。海绵铁的主要成分是铁氧体,其粒径约为1.5毫米,平均比重约为1.5。铁氧体表现出疏松,多孔和不规则的表面,具有大的表面积和与水性介质的充分接触。溶解氧反应,其反应机理为:2Fe + 2H2O + O2→2Fe(OH)2,2Fe(OH)2 + H2O + 0.5O2→2Fe(OH)3。反应产物Fe(OH)3絮凝并具有低分子粘附性。它可以用具有一定强度的水反洗,并且可以很容易地从海绵铁中消除。在操作过程中,残余的二价铁离子可以与热系统循环中的二次渗透的氧气反应,以保护锅炉本体免受腐蚀。残留的氢氧根离子能够相对增加循环水的碱度,并在一定程度上提高了热水锅炉循环水的低碱度。有些单位需要用废水处理,他们也可以咨询废水处理项目服务平台,以获得具有类似废水处理经验的公司。海绵铁室温过滤式除氧装置一般采用微机程序控制,实现脱氧和反洗操作的自动化。它的主要特点是:(1)室温下不加热除氧; (2)稳定的除氧效果。除氧水的氧含量稳定在0.05mg / l以下,符合中低压锅炉水质标准; (3)投资省。整体设备装配体积小,占地面积小,高度低,无需专用厂房; (4)对负载变化的适应性好; (5)流出物无毒。除氧剂无毒,不需要除油和活化。 5 C各种除氧方法的比较表2中示出了几种除氧方法的性能。脱氧工作温度(℃)运行成本人民币元/吨投资出水含氧量(mg / l)大气热脱氧104〜105较高≤0.05真空脱氧40〜60较高≤0.05化学脱氧废钢≥70较低≤0.1加药≥30高≤≤0.1脱附脱脂8〜70较高≤0.1电化学≥70较低≤0.1海绵铁5〜40低≤0.057最佳脱氧方式的选择是根据工作原理和脱氧效果分析各种除氧方式加热锅炉给水的方法以及我市供热锅炉除氧设备和运行条件的调查。除氧方法有更全面和清晰的认识。在选择热水锅炉给水脱氧方式时,应根据加热系统的不同条件充分考虑和选择各种脱氧方法的特点:1,电化学脱氧技术不成熟,是目前不方便应用; 2,加热除氧是一项比较成熟的技术,可以达到理想的脱氧效果,但难以应用于热水锅炉,操作和调节困难,基础设施投资大,可考虑在蒸汽源案例; 3真空除氧是一种低温脱氧,与热氧脱除相比,加热温度降低。真空脱氧除氧效果较好,但投资大,系统复杂,运行成本高,运行管理要求高,特别是真空度难以保证; 4.如果解吸和除氧得到很好的调整,则脱氧效果是比较好的呃,投资更小,运营成本更低。但操作调整比较困难,脱氧效果不稳定; 5,亚硫酸钠脱氧设备操作简单,操作方便,投资少,除氧效果好,但运行成本高,且锅炉水盐含量增加,不得加大污水排放量,造成损失热和水,从经济和技术角度来看这种方法并不理想; 6,去除钢屑中的氧气投资小,管理方便,运行费用低,但效果不稳定,一般要求水温≥70°C,并更换钢屑的劳动强度,一般采用加药氧气补充; 7,海绵铁室温过滤式脱氧是新技术,新工艺,脱氧效果更好,投资和运行成本更低,管理方便,操作简便。随着除氧器结构的改进和海绵铁质量的提高,海绵铁室温过滤式除氧的除氧效果将不断提高。总之,在热力系统中,尤其是热水锅炉,去除锅炉给水中的溶解氧是保护火力发电系统中所有设备免受腐蚀的基本方法,也是保证安全经济的必要条件热力设备的运行。手段。在热水锅炉方面,目前使用的海绵铁环境温度过滤式除氧技术适用于热水锅炉供热系统,在未来的热水锅炉给水除氧系统中具有广阔的应用前景。

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