鍋爐水處理系統除氧器的研制

關鍵詞: 除氧 除氧器 水處理

摘要：鍋爐和循環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，結構簡單，彌補了過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，造成經濟損失，同時還由于金屬腐蝕產物進入水中，使水中雜質增多，從而加劇在高熱負荷受熱面上的結垢過程，結成的垢轉而又會促進鍋爐的腐蝕。因此，鍋爐腐蝕問題將嚴重的影響鍋爐設備的安全運行和經濟運行。鍋爐給水中的溶解氧是造成熱力設備及循環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地除氧處理。活性鐵除氧劑，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，也彌補了過去一些除氧設備的不足。
　　1常溫活性鐵除氧劑除氧機理
　　經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(或工業水)流經除氧器時，發生化學反應，去除水中的溶解氧，達到除氧的目的。活性鐵除氧劑在水中發生下列化學反應：
　　2Fe 2H2O O2—2Fe(OH)2(s)
　　4Fe(0H)2(s) 2H2O O2—4Fe(0H)3(s)
　　反應的主要產物Fe(OH)(s)通過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(見圖1)
　　圖l除氧器結構示意圖

　　2.2結構說明
　　①在罐體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”對反應層進行重點反洗，減少反洗水的耗量。
　　2.3工藝說明
　�、佘浕�水通過軟水泵進入常溫過濾式除氧器進行除氧。軟化水從除氧器上部進入，經過除氧劑層到除氧器下部，生產出合格的除氧水。
　�、谔焯於〞r進行反洗，反洗再生程序為，工業原水從除氧器下部進入，除氧器內產生的Fe(OH)3沉淀被反洗排除，反洗再生時間為十幾分鐘，再生結束后轉為備用狀態。
　　3除氧器的工業試驗
　　3.1工藝參數

　　3.2除氧劑的消耗量
　　經試驗及理論計算，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噸的工業鍋爐進行24h為一周期的除氧試驗，進除氧器前的軟水溶解氧含量為5.3～6.2mg•L-1，24h進行反洗一次，水中含氧量測定結果如圖2。
　　4結論
　　活性鐵除氧器經過工業上的使用，已經取得了顯著的效益，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常溫進水除氧，免除了傳統除氧的熱能消耗；非凡適用于對進水溫度和熱負荷波動大的系統的補給水，易于實現補水系統的自動控制，可用變頻系統。因此降低了生產運行費用，相應增加了除氧的經濟效益。
　　4.3生產運行穩定，操作簡單，只需定期反洗；可計算機控制，無需專人看管。
　　注：原水及處理后水的含氧量分別為10mg•L-1、0.03mg•L-1。
　　以2O噸的工業鍋爐進行24h為一周期的除氧試驗，進除氧器前的軟水溶解氧含量為5.3～6.2mg•L-1，24h進行反洗一次，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，完全滿足國家低、中壓鍋爐水質標準的要求；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；勿需要換，只需少量補充；除氧器基本不需維修。
　　4.6在反洗再生過程產生的Fe(OH)3沉淀物收集在積水池中。可定期進行濃縮，再加入稀鹽酸，制成FeC1。凈水劑，從而使該過程實現了污染的零排放，十分有利于環境保護。

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