鍋爐水處理系統除氧器的研制

關(guān)鍵詞: 除氧 除氧器 水處理

摘要：鍋爐和循環(huán)水處理系統的氧腐蝕是各種腐蝕中最嚴重的一種。因此，對給水進(jìn)行除氧處理應該是最有效的防止腐蝕的方法。本文針對新研制出的新型活性鐵除氧劑，又研制出與之相配套的除氧設備。該設備具有理想的除氧效果，常溫操作，結構簡(jiǎn)單，彌補了過(guò)去一些除氧設備的不足。
　　要害詞：鍋爐；活性鐵；除氧器
　　鍋爐和循環(huán)水設施的腐蝕是熱力設備腐蝕的一大難題。鍋爐金屬的腐蝕不僅要縮短設備本身的使用期限，造成經(jīng)濟損失，同時(shí)還由于金屬腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入水中，使水中雜質(zhì)增多，從而加劇在高熱負荷受熱面上的結垢過(guò)程，結成的垢轉而又會(huì )促進(jìn)鍋爐的腐蝕。因此，鍋爐腐蝕問(wèn)題將嚴重的影響鍋爐設備的安全運行和經(jīng)濟運行。鍋爐給水中的溶解氧是造成熱力設備及循環(huán)水設施腐蝕的主要原因，它可以導致給水系統和鍋爐本身在運行期間和停運期間的氧腐蝕。給水中的溶解氧，隨水進(jìn)入鍋爐，完全消耗在金屬腐蝕上，造成熱力系統的嚴重腐蝕。因此為防止和減輕熱力設備的氧腐蝕，最重要的措施是對鍋爐給水進(jìn)地除氧處理�；钚澡F除氧劑，是新研制出的一種新型高活性的去除水中溶解氧的除氧劑，具有優(yōu)良的除氧效果，與之相應的除氧設備常溫活性鐵除氧器，也彌補了過(guò)去一些除氧設備的不足。
　　1常溫活性鐵除氧劑除氧機理
　　經(jīng)活化處理而得到的高活性填料式塊狀常溫活性鐵除氧劑，主要成分為活性鐵，填裝在除氧器中，當軟水(或工業(yè)水)流經(jīng)除氧器時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應，去除水中的溶解氧，達到除氧的目的�；钚澡F除氧劑在水中發(fā)生下列化學(xué)反應：
　　2Fe 2H2O O2—2Fe(OH)2(s)
　　4Fe(0H)2(s) 2H2O O2—4Fe(0H)3(s)
　　反應的主要產(chǎn)物Fe(OH)(s)通過(guò)除氧器的定期反洗排除。
　　2活性鐵除氧器的結構
　　2.1結構示意圖(見(jiàn)圖1)
　　圖l除氧器結構示意圖

　　2.2結構說(shuō)明
　�、僭诠摅w上部采用十字穿孔式水分布器，均勻布水，防止原水在罐體中偏流，保證除氧效果。
　�、谠诔�氧器的底部到除氧劑填料層下100mm處，用隔板將罐體均勻分成兩部分，使反洗水的強度在同樣進(jìn)水量的前提下增加一倍。
　�、墼诔�氧劑填料的上表面下方700~800mm處，將有“一次反洗水分布器”對反應層進(jìn)行重點(diǎn)反洗，減少反洗水的耗量。
　　2.3工藝說(shuō)明
　�、佘浕�水通過(guò)軟水泵進(jìn)入常溫過(guò)濾式除氧器進(jìn)行除氧。軟化水從除氧器上部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)除氧劑層到除氧器下部，生產(chǎn)出合格的除氧水。
　�、谔焯於〞r(shí)進(jìn)行反洗，反洗再生程序為，工業(yè)原水從除氧器下部進(jìn)入，除氧器內產(chǎn)生的Fe(OH)3沉淀被反洗排除，反洗再生時(shí)間為十幾分鐘，再生結束后轉為備用狀態(tài)。
　　3除氧器的工業(yè)試驗
　　3.1工藝參數

　　3.2除氧劑的消耗量
　　經(jīng)試驗及理論計算，不同處理水量的活性鐵除氧劑的消耗量如表2。

　　由試驗結果可以看出，24h反洗一次的一個(gè)周期內，除氧器的除氧效果非常理想。處理后的水中溶解氧含量在0.01～0.04mg•L-1之間。除氧器壓差基本維持在0.15MPa以下：懸浮物測定為0.8mg•L-1，全鐵0.7mg•L-1(相當于0.0125mmol•L-1)。
　　3．3除氧效果

　　以20噸的工業(yè)鍋爐進(jìn)行24h為一周期的除氧試驗，進(jìn)除氧器前的軟水溶解氧含量為5.3～6.2mg•L-1，24h進(jìn)行反洗一次，水中含氧量測定結果如圖2。
　　4結論
　　活性鐵除氧器經(jīng)過(guò)工業(yè)上的使用，已經(jīng)取得了顯著(zhù)的效益，可以得到如下些結論。
　　4.1活性鐵除氧器低位安裝、占地面積小，節省基建費用，一次性投資小。
　　4.2常溫進(jìn)水除氧，免除了傳統除氧的熱能消耗；非凡適用于對進(jìn)水溫度和熱負荷波動(dòng)大的系統的補給水，易于實(shí)現補水系統的自動(dòng)控制，可用變頻系統。因此降低了生產(chǎn)運行費用，相應增加了除氧的經(jīng)濟效益。
　　4.3生產(chǎn)運行穩定，操作簡(jiǎn)單，只需定期反洗；可計算機控制，無(wú)需專(zhuān)人看管。
　　注：原水及處理后水的含氧量分別為10mg•L-1、0.03mg•L-1。
　　以2O噸的工業(yè)鍋爐進(jìn)行24h為一周期的除氧試驗，進(jìn)除氧器前的軟水溶解氧含量為5.3～6.2mg•L-1，24h進(jìn)行反洗一次，水中含氧量測定結果如圖2。
　　4.4除氧效果好，處理后水中溶解氧含量可降到0.03mg•L-1以下，完全滿(mǎn)足國家低、中壓鍋爐水質(zhì)標準的要求；且除氧效果穩定，能夠保證鍋爐的使用壽命。
　　4.5活性鐵除氧劑使用過(guò)程中不板結、不粉化，耗量低；除氧后反沖洗頻率低，易再生，使用壽命長(cháng)；勿需要換，只需少量補充；除氧器基本不需維修。
　　4.6在反洗再生過(guò)程產(chǎn)生的Fe(OH)3沉淀物收集在積水池中�？啥ㄆ谶M(jìn)行濃縮，再加入稀鹽酸，制成FeC1。凈水劑，從而使該過(guò)程實(shí)現了污染的零排放，十分有利于環(huán)境保護。

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