在鍋爐檢驗中發現 , 鍋爐結垢已不是主要傾向。氧腐蝕 的問題顯得格外突出 , 因氧腐蝕造成的鍋爐事故有逐年上升 趨勢。給水中溶解氧的存在是鍋爐發生化學腐蝕和電化學腐蝕的主要因素。為保證鍋爐安全經濟運行 , 在 GB1576 《工業 鍋爐水質》標準中明文規定 :“ 當鍋爐額定蒸發量大于等于 6t/h 時應除氧 , 額定蒸發量小于 6t/h 的鍋爐如發現局部腐蝕 時 , 應采取除氧措施 , 對于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量 應小于等于 0.05mg/L 。鍋爐額定功率大于等于 4.2MW 時 ,熱水鍋爐給水應除氧 , 額定功率小于 4.2MW 的熱水鍋爐給 水應盡量除氧。 “ 但由于除氧方法選擇不當或不采取任何除氧 措施 , 鍋爐給水中的氧和二氧化碳 , 隨著水的流程逐漸與金 屬發生反應 , 所以省煤器最容易發生腐蝕。其次是給水管道 和鍋筒水位線附近 , 其腐蝕速度相當快。給水除氧的方法多 數蒸汽鍋爐采用熱力除氧 , 少數采用化學除氧和真空除氧。熱 力除氧不適用熱水鍋爐。
一、化學除氧法 化學除氧法是將給水通過一定的化學反應而達到除氧的目的。常用的有藥劑除氧、鋼屑除氧兩種。
1. 藥劑除氧
常用的化學除氧劑有亞硫酸納和聯氨 , 將其加入給水后與氧氣發生化學反應 , 生成無腐蝕性的物質。加亞硫酸銷時 , 通常將藥劑配成 6~9 × 10-2 濃度的溶液 , 通過壓差式加藥罐 加入鍋爐給水中。聯氨易揮發 , 對人體呼吸系統和皮膚有危害 , 使用時必須加強防護。經驗證明 , 對低壓鍋爐 , 若保持鍋水中聯氨含量在 20~3O mg/L 時 , 即使給水不在鍋外除氧 , 也可防止鍋爐腐蝕。
2. 鋼屑除氧
當給水流經鋼屑除氧器 ( 圖 7-7)時 , 水中的氧在與鋼屑接觸過程中即 可使鋼屑氧化同時除去水中的氧。
常用的鋼屑為 0~6 號普通碳素鋼 , 切不可用合金鋼屑。
影響鋼屑除氧效果的因素很多 ,主要有下列四個方面 :
(1) 水的流速。水中含氧量越多 , 水流速度應相應降低。一般水中含氧3~5mg/L 時水流速度約為 20~70 m/h 。
(2) 水的溫度。水溫一般保持在 70 。 C 以上 , 溫度越高 , 反應速度越快 , 還不易帶出銹。
(3) 鋼屑表面的清潔程度。表面被污染的鋼屑 , 在使用前應先進行堿洗除油 , 再經酸洗除銹。
(4) 鋼屑裝人量。裝入量太少會使鋼屑與氧接觸時間減 少 , 除氧效果降低。裝入量多使水流阻力增加。通常取鋼屑 裝填密度為 0.8~1t/m3 。裝填鋼屑時應逐層搗緊 , 盡量充填 均勻。
鋼屑除氧法設備簡單 , 運行方便 , 維護容易。但在新換 鋼屑初期除氧效果好 , 以后則逐漸下降。鋼屑除氧法的除氧 率約為 50 × 10-2, 不能滿足需要 , 因此通常與其他除氧方法 配合使用。
二、真空除氧
1. 性能簡介
真空除氧目前在國內外是一種先進的除氧技術 , 它可實 現水在低溫狀態下除氧。其適應范圍廣泛 , 不但適用于蒸汽 鍋爐 , 而且適用于熱水鍋爐及工業用水的除氧。操作運行簡 單可靠 , 不用自控調節 , 給水溫度變化范圍廣 , 可在很寬溫 度范圍內各種變化工況下工作 ; 可利用系統余熱 , 相對熱力 除氧可節省大量蒸汽和能源 , 從而提高了運行設備的經濟效 益。對于給水溫度要求 60 ℃和常溫給水的工業蒸汽鍋爐及熱 水鍋爐 , 用汽量波動性比較大 , 不能采用熱力除氧或采用熱 力除氧不可靠的工業部門 , 射流真空除氧整套裝置是最理想 的除氧設備。
該裝置的特點是采用以水為工作介質 , 新結構形式采用 噴射器、射流真空泵和沸騰式三級真空除氧器 , 并采取了獨 特的工藝流程方法 , 利用低品位余熱采用射流加熱器加熱軟 化水作為真空除氧器的前級處理方法 , 減輕了除氧器和真空 泵負荷 , 提高了真空除氧的經濟性 , 由原來吸入頭降到 4m, 同鍋爐一個平面放到二樓即可。采用噴射器設計的射流接力 泵 , 主要用于低位鍋爐房小型快裝鍋爐 , 水暖鍋爐。工業用 水的真空除氧 , 可在地平面內布置 , 不用高層建筑投資即可 采用真空除氧技術。由于注意解決了真空系統的泄漏和深度除氧問題。從 ＇ 而實現了在各種水除氧、除氮、防腐處理范圍內都能采用真空除氧技術。無論是電站鍋爐 , 熱電站線路的 除氧 , 工業蒸汽鍋爐 , 熱水鍋爐 ( 大型鍋爐或小型鍋爐 ), 海 水淡化裝置 , 油田注水裝置 , 已用冷卻水及礦山行業用水的 除氧、除氮 ; 無論是有蒸汽源或無蒸汽源的地方 , 提供了一 套系統的較完整的、可靠的真空除氧設備與方法。
2. 真空除氧工藝流程圖 見圖 7-8。
三、熱力除氧
1. 原理 : 氣體在水中的溶解度與水的溫度有關。在一定的壓力下 , 隨著水溫升高 , 氣體的溶解度相應降低。熱力除 氧就是利用這個原理 , 將水加熱到沸點 , 使水中的氣體溶解度為零 , 而達到除氧和除二氧化碳的目的。
2. 結構 : 常用的大氣式熱力除氧器的結構有兩種 :
(1) 淋水盤式除氧器由除氧頭和貯水箱兩部分組成 ( 見圖 7-9)
作用主要是在除氧頭中發生的。需除氧的水從除氧頭上部經配水盤和多層多孔篩形淋水盤使水分散成多股細流 , 層 層下淋。加熱蒸汽從除氧頭下部經蒸汽分配器向上流動 , 在淋水層內 , 水、汽逆向流動將水加熱并進行除氧 , 從水中逸 出的氧氣連同多余的蒸汽由排氣管排出 , 而經過除氧的水流人下部貯水箱。由于給水溫度超過 100 。 C, 因此該法不適用于 有鑄鐵省煤器的蒸汽鍋爐和低溫熱水爐。
(2) 噴霧填料式除氧器 ( 見圖 7-10)
噴霧填料式除氧器 , 其需除氧的水由上部經噴嘴噴成霧狀 , 加熱蒸汽由下部經蒸汽分配器引人 , 水霧經蒸汽加熱達 到初步除氧 , 下流至填料層形成水膜 , 與上升的蒸汽接觸而 再次除氧 , 達到較為理想的除氧效果。噴霧填料式除氧器所 用的填料有 Q 形、圓環形和蜂窩式等幾種 , 經運行實踐表明 , 以用 Q 形不銹鋼制作的填料為好。這種除氧器除氧效果好 , 對進水溫度和負荷變化的適應性強 , 由于汽水混合快 , 汽水 接觸面積大 , 不易產生水擊 ; 結構簡單 , 檢修方便。因此 , 這 種除氧氣器使用得越來越廣。
3. 大氣式熱力除氧器的優缺點
(1) 優點
1) 能除掉氧和其他氣體 ;
2) 不增加給水中的含鹽量 ;
3) 除氣性能穩定效果好 ;
4) 加熱器、疏水、排水均可送回除氧器利用 , 以減少汽耗 ;
5) 易操作、運行費較低。
(2) 缺點
1) 蒸汽耗量大 ;
2) 人省煤器的給水溫度增高 , 鍋爐排煙熱損失增加 ; 3) 投資高 ;
4) 只適用于蒸汽鍋爐給水除氧。
