泉盛化工改进锅炉自动除氧装置

泉盛化工改进锅炉自动除氧装置

刘乾龙,黄旭

(安徽泉盛化工股份有限公司， 安徽滁州，239000）

摘要：氧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，腐蚀问题更为突出，引起人们极大的关注。溶解在水中的氧是造成锅炉腐蚀的重要因素。试验证实，腐蚀速度与溶液中氧的浓度成正比，氧是很活泼的气体，它能跟绝大多数金属直接化合，当其与金属化合后，往往形成沉淀或稳定的化合物，这些氧化物不再与金属化合，起腐蚀作用的是水中的溶解氧。防止锅炉氧腐蚀最有效的方法就是加强锅炉给水的除氧，使给水中的含氧量达到水质标准的要求。

关键词：氧腐蚀；安全；除氧装置

一、除氧的原理与途径

根据气体溶解定律：任何气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压力和水温有关。根据氧的特性，水中除氧可从以下几个方面着手：（1）使水加热，减小氧的溶解度，水中氧气就可以逸出；（2）使水面上空的氧分子都排除，或转变成其他气体。既然水面上没有氧分子存在，氧的分压力就为零，水中氧的溶解度为零，水中氧气不断逸出；（3）使水中的溶解氧在进入锅炉之前就转变为与金属或其他药剂的化合物而消耗干净。锅炉给水常用的除氧方法有：热力除氧 、真空除氧、解吸除氧 、钢屑及加药除氧、海绵铁常温过滤式除氧等。

安徽泉盛化工股份有限公司目前，在电厂或能源站的生产设备中，水中溶解氧的存在是锅炉和热网管道发生氧腐蚀的主要原因。为此，国家劳动部门于1995年重新颁布了《GB1576-95中低压锅炉水质标准》，规定4T/H以上的蒸汽锅炉及水温在95C以上的热水锅炉都必须对给水除氧。进入九十年代以来，随着水处理技术的发展，锅炉经常在无垢或薄垢状态下运行，这一方面极大地提高了锅炉的热效率，另一方面也使氧腐蚀的问题暴露出来，若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。因此水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的安全运行。

安徽泉盛化工股份有限公司目的，是为了解决锅炉水中除氧的问题，提供了一种锅炉自动除氧装置，该装置具有体积小、安装方便，操作简单的特点，能够提高锅炉的余热利用效率。

二、本次改进的目的可以通过如下措施达到

锅炉自动除氧装置，其结构特点是：包括软化水箱、除氧水泵、引射器、解析器、气水分离器、热交换器、电加热除氧反应器、电控柜和锅炉给水泵；软化水箱的出水端通过除氧水泵与引射器的进水端连接，引射器的出水端通过解析器与气水分离器连接，解析器的出水端分别与软化水箱的进水端、锅炉给水泵的进水端连接；气水分离器的出水端与软化水箱连接，气水分离器的出气端与热交换器的回气端连接，热交换器的出气端与引射器的进气端连接；热交换器的进气端与电加热除氧反应器出气端连接；电加热除氧反应器控制输入端与电控柜的控制输出端连接。

三、本次改进的有益效果

1、本次改进由于电热反应器的温度自动控制，因此，具有节约电能及较好的余热回收效果。

2、本次改进安装方便，操作简单，维护快捷，一按电钮即可运行，设备正常运行时无须专人职守。

3、本次改进体积小、占地少、重量轻、金属耗量小、单层或双层布置、高位或低位布置均可，组装紧凑，节省厂房面积，节约土建费用和基建投资。

四、附图说明

图1是本次改进具体实施例的整体结构示意图。

五、具体实施方式

以下结合附图及实施例对本次改进作进一步的详细描述：

具体实施例1：

参照图1，本实施例包括软化水箱1、除氧水泵2、引射器3、解析器4、气水分离器5、热交换器6、电加热除氧反应器7、电控柜8和锅炉给水泵9；软化水箱1的出水端通过除氧水泵2与引射器3的进水端连接，引射器3的出水端通过解析器4与气水分离器5连接，解析器4的出水端分别与软化水箱1的进水端、锅炉给水泵9的进水端连接；气水分离器5的出水端与软化水箱1连接，气水分离器5的出气端与热交换器6的回气端连接，热交换器6的出气端与引射器3的进气端连接；热交换器6的进气端与电加热除氧反应器7出气端连接；电加热除氧反应器7的控制输入端与电控柜8的控制输出端连接。

本实施例中，软化水箱1、除氧水泵2、引射器3、解析器4、气水分离器5、热交换器6、电加热除氧反应器7、电控柜8和锅炉给水泵9可以分别采用常规技术的软化结构水箱、除氧水泵、引射器、解析器、气水分离器、热交换器、电加热除氧反应器、电控柜和给水水泵。

本实施例的工作原理如下：

解吸除氧是基于亨利定律, 将无氧的气体与含氧水强烈混合，使溶解在水中的氧析出至气体中去, 而使给水达到水质要求。含氧气体在加热反应器内反应成无氧的惰性气体循环使用。根据亨利定律，混合气体中的某一组分在液体中的溶解度[Ｃ]和该气体在气液分界面上的平衡分压[P]成正比,即：Ｃ＝Ｋ·Ｐ。

本实施例的工作过程如下：

除氧水泵将软化水送入引射器，引射器在将水向下喷射的同时吸入热交换器中的无氧气体氮气，水气强烈混合，此时，氧气的分压力接近于零，溶解在水中的氧根据亨利原理析出并扩散入无氧气体中，带氧的混合气体在经过交换器和反应器时，氧气被活性脱氧反应剂吸附而氮气则再次被循环吸入引射器，软化水经过此过程处理，其中的溶解氧被去除而成为无氧水。

本次改进采用呼吸式流程，将软水箱、给水箱和回水箱合三为一，简化了设备，很好地解决了其他除氧方式中除氧水与大气隔绝的难题。

本次改进能适应锅炉大负荷的变化，回水量随锅炉负荷变化自动增减，且由于此部分除氧水参与循环除氧，可进一步降低软水箱的氧含量。

本次改进待除氧水无须加热，在常温下进行解析除氧，不必耗费蒸汽，可以有效增加锅炉对外的供热量；而且由于低温给水入炉，有效降低锅炉的排烟温度，从而大大地提高了锅炉的热效率。

参考文献

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