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海绵铁粉过滤式除氧技术的实用知识

发布日期:2019-09-23 18:03浏览次数:

  前些时期,采用电加热解吸除氧的比较普遍。解析除氧是二十世纪50年代由原苏联引进的技术,70年代以后经我国工程技术人员的不断改进,取得了很大的改善:将反应器放置在烟道内,改为电加热,使除氧效果不受锅炉负荷波动的影响;将反应器由木炭改为“催化脱氧剂”,降低反应温度而避免了电阻丝及热电偶经常烧坏;提出了除氧水箱密闭的改善方法,虽有所改善但并未彻底解决;当负荷波动时的稳定性仍不理想。

  据统计发现,最近热水锅炉采用海绵铁粉过滤式除氧的较多,它有很多优点,取得除氧效果很好,但由于技术的规范化不够,也存在一些问题。海绵铁粉过滤式除氧是在钢屑除氧、活化钢粒除氧的基础上,1992年由原武汉水利电力学院王蒙聚教授研究成功的新工艺

  钢屑除氧是对切削的钢屑用碱液清洗油污,再用硫酸处理钢屑表面,将处理后的钢屑放在除氧器中压紧。水流过除氧器中钢屑表面,使钢屑表面氧化将水中的氧消耗掉而达到除氧的目的。钢屑除氧器装置简单,投资少,操作也比较简单。但它要求水温高于70℃,待除氧水要加温;钢屑表面氧化后要用酸洗,压实的钢屑很难清洗完全,造成运行后期除氧效果降低。尤其是压得很紧的钢屑,当全部氧化后需要更换时,锈蚀的钢屑很难拉出,劳动量特大。

  针对钢屑除氧的缺点,将钢屑或钢料按配方要求炼成钢水,浇铸成3~5mm、不规则近似圆球状的钢粒。钢粒经碱液清洗表面后,放入与钠离子交换器相仿的罐体内,罐体内表面涂搪瓷防酸。钢粒在除氧器的罐体中用稀盐酸浸泡活化处理。水流经过活化钢粒,水温≥40℃就可以除氧。这种方法避免了更换钢屑时繁重的体力劳动;水温要求降低;除氧剂为不规则的球形,对床层的流动特性也得到改善。但是,钢粒浇制及活化较麻烦;仍要常用酸洗;滤层为很重的钢粒,出水不能用塑料水帽,除氧器也要特别制造,因而也难以推广。

  海绵铁粉除氧技术仍采用过滤式,不用钢粒,而采用堆比重较轻的海绵状还原铁粉为除氧剂。水中的氧经过铁粉时发生如下反应:

  2+2H2O+O2→2Fe(OH)2↓

  由于Fe(OH)2在含氧水中是不稳定的,它将继续氧化成溶解度很小的三价铁的氢氧化物:

  2Fe(OH)2+H2O+1/2O2→2Fe(OH)3↓

  在滤层深处溶解氧浓度很低,不可能使Fe(OH)2都氧化成Fe(OH)3。为了防止进入燃油热水锅炉生成水垢或水渣,故除氧水再经过钠离子交换器的Na型强酸阳树脂,将水中的除去:

  +2NaR→FeR2 +2Na+

  因此,海绵铁粉过滤式除氧常做成两个罐,水先经第一个罐为除氧器,再经过第二个罐为钠离子交换器。或做成单罐双室床,下室为除氧器,上室为钠离子交换器,水先经下室,然后再经上室。

  这种除氧方法有以下主要特点:

  (1)在常温下就可以除氧,进入除氧器的软水不需要加热,也不需要考虑水泵气蚀,设备简单、节约能源。

  (2)可以低位布置,体积小,初期投资费用不太高,运行费用较低,经济效益较好。

  (3)海绵铁无毒,不需要除油、活化,只需冲洗和定期补充,操作简单。

  (4)除氧效果较好和稳定,能适应热负荷的变化。

 

燃油热水锅炉

 

  关于供热系统的水质监测

  水质监测是保证安全、经济运行的必要手段。最近丹麦工程技术学院对哥本哈根最大的一个供热系统的水质监控进行研究改进。根据这个系统管网及设备的水质五年采样分析的大量数据进行分析研究,提出意见与建议。其监测指标中有两项是关于防腐的,即PH值和溶解氧。对这两个指标的监测,提出以下意见:

  (1)这两个指标都是防腐的主要指标,应由采样分析改为在线监测。因为采样分析是静态的,只能看出取样时的水质的状况,不能看出水质的变化状况。

  (2)溶解氧的数值是防止腐蚀的主要指标,但不能以溶解氧的含量多少确定腐蚀的程度。氧的腐蚀主要是局部腐蚀,除了氧的腐蚀而外,在管网系统中还常见生物腐蚀。生物腐蚀是由水中细菌而产生的。约95%的细菌在水中可自由浮至水表面,只有5%的细菌在水中。在水表面的细菌形成一层薄膜称为生物膜。在管子和换热器表面形成生物膜后,细菌的作用引起水质的变化,导致管道或设备表面产生锈斑或凹痕。这种锈蚀与溶解氧含量无关,因此建议在供热系统的回水管的旁路上装如图所示的“腐蚀监测装置”。回水由入口流入装置,装置内有循环流道和试件,试件的材料与被测的设备或管道的材料相同。内部有旋转圆筒,调节其转速,使水流速度达0~2米/秒,以模拟实际流动情况。

  一定时间后,停止旋转,将装置与管网断开,打开可移动的盖将试件取出。通过试件可以观测包括点腐蚀、面腐蚀、腐蚀裂纹、生物腐蚀凹痕在内的各种腐蚀状况;测算或评估腐蚀速度和程度。必要时还可以进行更为复杂的分析化验。总之,可以完全地监测真实腐蚀情况。

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