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鍋爐水處理系統(tǒng)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(tǒng)的氧腐蝕是各種腐蝕中最嚴(yán)重的一種。因此，對(duì)給水進(jìn)行除氧處理應(yīng)該是最有效的防止腐蝕的方法。本文針對(duì)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(shè)備。該設(shè)備具有理想的除氧效果，常溫操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彌補(bǔ)了過(guò)去一些除氧設(shè)備的不足。
要害詞：鍋爐；活性鐵；除氧器
鍋爐和循環(huán)水設(shè)施的腐蝕是熱力設(shè)備腐蝕的一大難題。鍋爐金屬的腐蝕不僅要縮短設(shè)備本身的使用期限，造成經(jīng)濟(jì)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(fù)荷受熱面上的結(jié)垢過(guò)程，結(jié)成的垢轉(zhuǎn)而又會(huì)促進(jìn)鍋爐的腐蝕。因此，鍋爐腐蝕問(wèn)題將嚴(yán)重的影響鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。鍋爐給水中的溶解氧是造成熱力設(shè)備及循環(huán)水設(shè)施腐蝕的主要原因，它可以導(dǎo)致給水系統(tǒng)和鍋爐本身在運(yùn)行期間和停運(yùn)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(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕。因此為防止和減輕熱力設(shè)備的氧腐蝕，最重要的措施是對(duì)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(yīng)的除氧設(shè)備常溫活性鐵除氧器，也彌補(bǔ)了過(guò)去一些除氧設(shè)備的不足。
1常溫活性鐵除氧劑除氧機(jī)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(dāng)軟水(或工業(yè)水)流經(jīng)除氧器時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，去除水中的溶解氧，達(dá)到除氧的目的。活性鐵除氧劑在水中發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：
2Fe 2H2O O2—2Fe(OH)2(s)
4Fe(0H)2(s) 2H2O O2—4Fe(0H)3(s)
反應(yīng)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(jié)構(gòu)
2.1結(jié)構(gòu)示意圖(見(jiàn)圖1)
圖l除氧器結(jié)構(gòu)示意圖
2.2結(jié)構(gòu)說(shuō)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。
②在除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(qiáng)度在同樣進(jìn)水量的前提下增加一倍。
�、墼诔鮿┨盍系纳媳砻嫦路�700~800mm處，將有“一次反洗水分布器”對(duì)反應(yīng)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ㄟ^(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。
②天天定時(shí)進(jìn)行反洗，反洗再生程序?yàn)椋I(yè)原水從除氧器下部進(jìn)入，除氧器內(nèi)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(jié)束后轉(zhuǎn)為備用狀態(tài)。
3除氧器的工業(yè)試驗(yàn)
3.1工藝參數(shù)
3.2除氧劑的消耗量
經(jīng)試驗(yàn)及理論計(jì)算，不同處理水量的活性鐵除氧劑的消耗量如表2。
由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，24h反洗一次的一個(gè)周期內(nèi)，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(cè)定為0.8mg•L-1，全鐵0.7mg•L-1(相當(dāng)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(yàn)，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(cè)定結(jié)果如圖2。
4結(jié)論
活性鐵除氧器經(jīng)過(guò)工業(yè)上的使用，已經(jīng)取得了顯著的效益，可以得到如下些結(jié)論。
4.1活性鐵除氧器低位安裝、占地面積小，節(jié)省基建費(fèi)用，一次性投資小。
4.2常溫進(jìn)水除氧，免除了傳統(tǒng)除氧的熱能消耗；非凡適用于對(duì)進(jìn)水溫度和熱負(fù)荷波動(dòng)大的系統(tǒng)的補(bǔ)給水，易于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水系統(tǒng)的自動(dòng)控制，可用變頻系統(tǒng)。因此降低了生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用，相應(yīng)增加了除氧的經(jīng)濟(jì)效益。
4.3生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，只需定期反洗；可計(jì)算機(jī)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(yàn)，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(cè)定結(jié)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(guó)家低、中壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；且除氧效果穩(wěn)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(jié)、不粉化，耗量低；除氧后反沖洗頻率低，易再生，使用壽命長(zhǎng)；勿需要換，只需少量補(bǔ)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(xiàn)了污染的零排放，十分有利于環(huán)境保護(hù)。
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