鍋爐給水除氧方法的比較和分析

王未凡

濱州市技術(shù)學(xué)院，山東濱州 256603

0 引言

鍋爐給水系統(tǒng)的主要腐蝕性物質(zhì)是氧，給水系統(tǒng)中的氧如果不能迅速得到清除，它將會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕性物質(zhì)如果進(jìn)入鍋爐內(nèi)的話，將會(huì)在鍋爐管壁和受熱面上沉積或附著，從而形成鐵垢，腐蝕的鐵垢會(huì)使管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑而阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸的嚴(yán)重事故。1 我國(guó)鍋爐除氧的現(xiàn)狀

目前我國(guó)的鍋爐中只有一半左右采取了除氧方法，除氧方式以熱力除氧居多，很大一部分鍋爐，特別是中小型低壓鍋爐沒(méi)有除氧設(shè)備，能正常運(yùn)行除氧設(shè)備的更少，特別是有些單位用汽不均衡的，很難使用這些裝置，從而影響了除氧效果，有的鍋爐設(shè)備和熱力系統(tǒng)發(fā)生了嚴(yán)重氧的腐蝕，鍋爐的使用壽命和安全運(yùn)行都會(huì)影響。所以，鍋爐除氧應(yīng)引起各方面高度的重視。

1 常用除氧方法的比較和分析

目前鍋爐給水除氧方式多種多樣，但從實(shí)際需要和運(yùn)行的角度來(lái)看，不同的除氧方式有不同的限制，因此工業(yè)鍋爐的水除氧的問(wèn)題還沒(méi)有得到徹底解決。這里簡(jiǎn)單的比較一下各種設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)。

1）熱力除氧：技術(shù)已經(jīng)比較成熟，給水除氧后不會(huì)增加其含鹽量，也不會(huì)增加其他的氣體溶解量，對(duì)于操作的控制來(lái)說(shuō)比較容易，而且運(yùn)行比較穩(wěn)定可靠。大氣式熱力除氧器經(jīng)常采用，除氧器內(nèi)的壓力比大氣壓力稍高，以便于逸出氣體的排出。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于熱負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)、管理操作水平不高，所以工業(yè)鍋爐設(shè)備有效運(yùn)行的必需條件不能滿足，除氧效果不夠理想。另外，熱力除氧方法還要求有蒸汽供應(yīng)；2）真空除氧：是在低于大氣壓力下進(jìn)行除氧的，屬于低溫除氧。常用的真空除氧系統(tǒng)有兩種，即蒸汽噴射和水噴射，由于可以用熱水加熱，對(duì)于給水溫度要求比較低，所以比較適用于熱水鍋爐系統(tǒng)。要保證真空除氧效果，就必須保證真空度，所以由于技術(shù)原理的限制，對(duì)部分部件的要求相當(dāng)嚴(yán)格，同時(shí)由于熱負(fù)荷經(jīng)常波動(dòng)，很難保證系統(tǒng)的氣密性，所以在供熱系統(tǒng)除氧中使用比較不便；3）海綿鐵常溫過(guò)濾除氧：這是一種比較新型的除氧技術(shù)。其主要特點(diǎn)是：第一，常溫除氧，不需加熱；第二，除氧效果比較穩(wěn)定，達(dá)到中低壓鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；第三，節(jié)省投資。設(shè)備整體占地面積小，不需專用廠房；第四，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性好；第五，不需要除油、活化，出水無(wú)毒；4）鋼屑除氧：操作方便，裝置比較簡(jiǎn)單，節(jié)省投資。但存在的問(wèn)題是，當(dāng)水溫過(guò)低或氫氧根堿度過(guò)大的時(shí)候，鋼屑表面發(fā)生鈍化，都會(huì)影響除氧效果，同時(shí)更換鋼屑需要較大的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種方法不易控制加藥量，除氧效果不理想。一般在小型鍋爐房和對(duì)水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中使用這種方法，作為輔助除氧的方式；5）亞硫酸鈉除氧：也就是爐內(nèi)加藥除氧，這種除氧方式相對(duì)成熟。但這種方式會(huì)增加鍋水含鹽量，導(dǎo)致排污加大，熱量和水量的損失增大，是不經(jīng)濟(jì)的，也可能增加了鍋爐水垢。所以這種方法在小型鍋爐房和一些對(duì)水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中得到一定的應(yīng)用，也作為輔助除氧的方式； 6）解吸除氧：有以下特點(diǎn)：第一，不需要對(duì)除氧水進(jìn)行預(yù)熱，因此鍋爐房自耗汽不會(huì)增加。第二，解吸除氧的設(shè)備更加緊湊，占地面積小。第三，解析器內(nèi)部增加隔板控制水流，能充分排出水中的含氧氣體，除氧效果可靠；第四，解吸除氧的缺點(diǎn)是裝置調(diào)整比較復(fù)雜，管道系統(tǒng)及除氧水箱的密封是一個(gè)難題。

2 最佳除氧方式的選擇

在熱水鍋爐給水除氧方式的選擇上，應(yīng)該對(duì)每種除氧方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合的考慮，應(yīng)該根據(jù)各種供熱系統(tǒng)的不同情況進(jìn)行選擇：

1）由于熱力除氧技術(shù)比較成熟，除氧效果比較理想，但應(yīng)用于熱水鍋爐效果不好，而且運(yùn)行管理調(diào)節(jié)方面存在一定的困難，初期投資比較大，在有汽源的情況下可以考慮；2）真空除氧同熱力除氧相比，屬于低溫除氧，降低了加熱溫度。真空除氧的除氧效果比較理想，但初期投資大，運(yùn)行費(fèi)用較高，系統(tǒng)設(shè)備多，要求比較高的運(yùn)行管理水平，尤其是很難保證其真空度；3）海綿鐵常溫過(guò)濾式除氧除氧效果比較理想，是一種新型的技術(shù)，具有比較低的投資、運(yùn)行費(fèi)用，操作容易，管理起來(lái)方便。隨著進(jìn)一步改進(jìn)除氧器結(jié)構(gòu)，提高海綿鐵質(zhì)量，海綿鐵常溫過(guò)濾式除氧將會(huì)有更加理想的除氧效果；4）鋼屑除氧具有較低的運(yùn)行費(fèi)用，初期投資小，但效果不是很穩(wěn)定，且更換鋼屑具有很大勞動(dòng)強(qiáng)度，可以使用加藥除氧作為補(bǔ)充；5）加亞硫酸鈉除氧投資小，操作簡(jiǎn)單方便，設(shè)備少，除氧效果比較理想，但具有較高的運(yùn)行費(fèi)用，且鍋爐水的含鹽量可能會(huì)增加，排污量加大，造成額外的損失，從經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，不是很理想；6）解吸除氧相對(duì)來(lái)說(shuō)，有比較理想的除氧效果，具有比較低的運(yùn)行費(fèi)用，初期投資也不大。但運(yùn)行中存在著比較困難的調(diào)節(jié)問(wèn)題，所以除氧效果比較不穩(wěn)定。

3 結(jié)論

在熱力系統(tǒng)（特別是熱水鍋爐）中，對(duì)于鍋爐給水進(jìn)行除氧，可以保護(hù)熱力系統(tǒng)中的所有設(shè)備不受腐蝕，也可以保證熱力設(shè)備的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。鍋爐給水除氧的方式是多種多樣的，且各有優(yōu)缺點(diǎn)，在選擇除氧方法時(shí)工程技術(shù)人員必須根據(jù)工程自身的條件，結(jié)合工程自身的實(shí)際情況，因地制宜，選擇適合自己的方法。

[1]李德生.低壓鍋爐補(bǔ)給水除氧方式的探討[J].鐵道勞動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)保，1998，25(3)：204-205.

[2]K.Li，Terence Tan, Vivek Sinha, et al.Simulation of a Novel Glass Reactor for Dissolved Oxygen from Water.Wat.Res，2000，34(7)：2011-2024.

[3]任偉東，董國(guó)君.熱電廠用化學(xué)除氧劑[J].化學(xué)工程師，1999，73(4)：39-40.