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为保证锅炉安全运行,对锅炉给水进行有效的除氧是非常重要的。在国家标准《工业锅炉水质》(GB1576—2001)中,对锅炉水质提出了严格要求,要求蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉和额定功率≥4.2MW的民用热水锅炉,都必须除氧。在锅炉房设置适用的除氧设施,除去锅炉给水中的溶解氧,是保护热力系统设备经济运行的必不可少的手段。
氧腐蚀是影响锅炉安全运行和使用寿命的关键问题之一。特别是随着民用热水锅炉的发展,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。
2.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。
3.各类除氧方式的分析
3.1热力除氧
热力除氧原理是将水加热至相应压力下的饱和温度(一般达到沸点),蒸汽分压力接近水面上的全压力,溶解于水中氧的分压力接近于零,使氧析出,再将水面上产生的氧气排除,从而保证给水含氧量达到水质标准的要求。
热力除氧有以下特点:
(1)不仅能除O2,还能除CO2及其他气体;
(2)除氧水中不增加含盐量,也不增加其它气体的溶解量;
热力除氧按压力大小可分为压力式和大气式两种。锅炉给水常采用大气式热力除氧器,除氧器内保持比大气压力稍高的压力(一般为0.02~0.025MPa表压力,此压力下饱和温度为104~105℃),以便于排出逸出的气体。在实际运行中,常因热负荷频繁变动及管理操作水平等原因,而使锅炉给水实际的除氧效果受较大影响。另外,热力除氧还必须有蒸汽供应。

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