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【资料】锅炉水处理系统除氧器的研制

青林

2010/11/26

摘要：锅炉和循环水处理系统的氧腐蚀是各种腐蚀中最严重的一种。因此，对给水进行除氧处理应该是最有效的防止腐蚀的方法。本文针对新研制出的新型活性铁除氧剂，又研制出与之相配套的除氧设备。该设备具有理想的除氧效果，常温操作，结构简单，弥补了过去一些除氧设备的不足。
　　关键词：锅炉；活性铁；除氧器
　　锅炉和循环水设施的腐蚀是热力设备腐蚀的一大难题。锅炉金属的腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失，同时还由于金属腐蚀产物进入水中，使水中杂质增多，从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，结成的垢转而又会促进锅炉的腐蚀。因此，锅炉腐蚀问题将严重的影响锅炉设备的安全运行和经济运行。锅炉给水中的溶解氧是造成热力设备及循环水设施腐蚀的主要原因，它可以导致给水系统和锅炉本身在运行期间和停运期间的氧腐蚀。给水中的溶解氧，随水进入锅炉，完全消耗在金属腐蚀上，造成热力系统的严重腐蚀。因此为防止和减轻热力设备的氧腐蚀，最重要的措施是对锅炉给水进地除氧处理。活性铁除氧剂，是新研制出的一种新型高活性的去除水中溶解氧的除氧剂，具有优良的除氧效果，与之相应的除氧设备常温活性铁除氧器，也弥补了过去一些除氧设备的不足。
　　1 常温活性铁除氧剂除氧机理
　　经活化处理而得到的高活性填料式块状常温活性铁除氧剂，主要成分为活性铁，填装在除氧器中，当软水(或工业水)流经除氧器时，发生化学反应，去除水中的溶解氧，达到除氧的目的。活性铁除氧剂在水中发生下列化学反应：
　　2Fe+ 2H 2O + O2— 2Fe(OH )2(s)
　　4Fe(0H )2(s)+ 2H 2O + O2— 4Fe(0H )3(s)
　　反应的主要产物Fe(OH) (s)通过除氧器的定期反洗排除。
　　2 活性铁除氧器的结构
　　2.1 结构示意图(见图1)
　　图l 除氧器结构示意图

　　2.2 结构说明
　　① 在罐体上部采用十字穿孔式水分布器，均匀布水，防止原水在罐体中偏流，保证除氧效果。
　　② 在除氧器的底部到除氧剂填料层下100mm 处，用隔板将罐体均匀分成两部分，使反洗水的强度在同样进水量的前提下增加一倍。
　　③ 在除氧剂填料的上表面下方700~800mm处，将有“一次反洗水分布器”对反应层进行重点反洗，减少反洗水的耗量。
　　2.3 工艺说明
　　① 软化水通过软水泵进入常温过滤式除氧器进行除氧。软化水从除氧器上部进入，经过除氧剂层到除氧器下部，生产出合格的除氧水。
　　②每天定时进行反洗，反洗再生程序为，工业原水从除氧器下部进入，除氧器内产生的Fe(OH)3沉淀被反洗排除，反洗再生时间为十几分钟，再生结束后转为备用状态。
　　3 除氧器的工业试验
　　3.1 工艺参数

　　3.2 除氧剂的消耗量
　　经试验及理论计算，不同处理水量的活性铁除氧剂的消耗量如表2。

　　由试验结果可以看出，24h反洗一次的一个周期内，除氧器的除氧效果非常理想。处理后的水中溶解氧含量在0.01～0.04mg•L-1 之间。除氧器压差基本维持在0.15MPa以下：悬浮物测定为0.8mg•L-1 ，全铁0.7mg•L-1 (相当于0.0125mmol•L-1)。
　　3．3 除氧效果

　　以20吨的工业锅炉进行24h为一周期的除氧试验，进除氧器前的软水溶解氧含量为5.3～6.2mg•L-1，24h进行反洗一次，水中含氧量测定结果如图2。
　　4 结论
　　活性铁除氧器经过工业上的使用，已经取得了显著的效益，可以得到如下些结论。
　　4.1 活性铁除氧器低位安装、占地面积小，节省基建费用，一次性投资小。
　　4.2 常温进水除氧，免除了传统除氧的热能消耗；特别适用于对进水温度和热负荷波动大的系统的补给水，易于实现补水系统的自动控制，可用变频系统。因此降低了生产运行费用，相应增加了除氧的经济效益。
　　4.3 生产运行稳定，操作简单，只需定期反洗；可计算机控制，无需专人看守。
　　注：原水及处理后水的含氧量分别为10mg•L-1、0.03mg •L-1。
　　以2O吨的工业锅炉进行24h为一周期的除氧试验，进除氧器前的软水溶解氧含量为5.3～6.2mg•L-1，24h进行反洗一次，水中含氧量测定结果如图2。
　　4.4 除氧效果好，处理后水中溶解氧含量可降到0.03mg•L-1 以下，完全满足国家低、中压锅炉水质标准的要求；且除氧效果稳定，能够保证锅炉的使用寿命。
　　4.5 活性铁除氧剂使用过程中不板结、不粉化，耗量低；除氧后反冲洗频率低，易再生，使用寿命长；勿需要换，只需少量补充；除氧器基本不需维修。
　　4.6 在反洗再生过程产生的Fe(OH)3沉淀物收集在积水池中。可定期进行浓缩，再加入稀盐酸，制成FeC1。净水剂，从而使该过程实现了污染的零排放，十分有利于环境保护。

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