工业锅炉给水除氧途径分析与技术应用
锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节。在过热器出口处或一道与第二道隔火墙之间以炉墙表面安装温度测量仪表。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,给水中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀产物氧化铁会进入锅内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难容而传热不良的铁垢,而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑,阻力
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工业锅炉给水除氧途径分析与技术应用
锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节。在过热器出口处或一道与第二道隔火墙之间以炉墙表面安装温度测量仪表。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,给水中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀产物氧化铁会进入锅内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难容而传热不良的铁垢,而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑,阻力系数增大。管道腐蚀严重时,甚至会发生管道爆事故。
规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必需除氧。减负荷的速度和幅度不应使锅炉超压开排汽,应根据汽压和汽温下降幅度和灭火后点火恢复时间决定减负荷值。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探求既有效又经济的除氧方法。本文介绍锅炉给水几种主要除氧的主要方法,并结合近几年在这些方法基础上作的调整和改进,对这几种方法作分析和总结,供锅炉给水处理工作者参考。
1 除氧途径的分析
1.1 物理方法 根据亨利定律可知,任何气体同时存在于水面上,则气体的溶解度与其自己的分压力成正比,而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。在一定压力下,随着水温升高,水蒸汽的分压力增大,而空气和氧气的分压力越来越小。汽水分离器出口温度是汽水分离器压力的函数,该信号作为给水控制系统的一级修正,根据机组负荷确定的一级减温器前后温差作为给水控制系统的第二级修正。在 100℃时,氧气的分压力降低到零,水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时,氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样,随着水温的升高,减小其中氧的溶解度,就可使水中氧气逸出。另外,水面上空间氧气分子被排出,或转变成其它气体,从而氧的分压力为零,水中氧气就不断地逸出。采用物理方法除氧,是利用物理的方法将水中的氧气析出,常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。
1.2 化学方法 采用化学方法除氧 ,主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气, 使水中的溶解氧在进入锅炉前就转变成稳定的金属或其它药剂的化合物,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。
1.3 电化学方法 锅炉给水除氧 ,除可以采用化学方法和物理方法之外,还可以采用电化学方法。低负荷运行时炉膛温度相对较低,煤粉气流的着火困难,燃烧稳定性相对较差,维持高氧量运行会进一步降低炉膛温度,降低炉膛内煤粉燃烧浓度,燃烧的抗干扰能力降低,导致灭火的发生。电化学除氧,是应用电化学保护的原理,使一种易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉而去除。此法与上述除氧方法比较,设备简单,操作使用方便,运行费用低,可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。但是电化学除氧法目前虽然尚无成熟的经验,但根据试制使用的情况看,其经济实用性比较明显。
锅炉和供热系统的维护
1、做好水处理,实现热能的有效转化
在锅炉运行一段之间之后,由于水质的原因,在锅炉内部往往会出现结垢的现象,这些现象不仅侵占了锅炉的容积,而且结垢的厚度会对锅炉供热产生比较大的影响,根据实验表明,锅炉中结垢1mm,就会增加3%的燃料消耗,所以必须要做好水处理。热力除氧时水必须加热到饱和温度,除氧水的表面积要大(如采用淋水或雾化播散装置),以便逸出的气体能够迅速地排出。在目前的环境中比较常用的水处理方式是利用钠离子逆流再生交换器,这种设备对原水的适应性比较强,处理水的出水量以及水质都比较好,水处理的效果比较理想。另外,在一些大中型的锅炉中进行水处理还使用真空除氧,与大气除氧相比,真空除氧能节省大量的燃料,而且减少了排烟的损失。
2、清理炉内积灰
在锅炉运行中对燃料的需求量是非常大的,在燃料燃烧中不可避免的就会产生大量的积灰,而积灰对于锅炉的热效率影响是比较大的,当锅炉内的积灰厚度达到1mm时,锅炉热效率就相应下降3%~4%,所以在锅炉运行中要提高锅炉的热效率就需要及时清除炉内的积灰。而分户式壁挂炉供热将采暖转为燃气费,由燃气公司直接通过燃气表,分户按表计量,住户按耗燃气量自行,真正实现了按热收费,从根本上解决了收费难的问题,同时还节约了集中供热大量的水、电、蒸汽的消耗。对于燃气锅炉来说,要清除积较好的办法是化学办法,可以使用燃气锅炉清灰剂,将清灰剂放入喷枪内,利用压缩空气将清灰剂喷入炉膛内,然后让清灰剂在炉膛内燃烧20分钟,锅炉内的积灰就被清理干净了,保证受热面的清洁,减少锅炉的热损耗。
3、做好锅炉维护
锅炉的运行是在高温环境中进行的,锅炉温度较高,这样锅炉本身和供热系统都会向周围放热,减少了热能。为了有效减少热损失,在锅炉的运行中要加强维护和管理,1、要做好锅炉本身和管道的保温设施,做好保温层。(1)因为排烟热损失是锅炉各项热损失中较大的一项,一般为送入热量的6%左右。2、针对因为热力管网和阀门漏水造成的热损失,应该加强对管网的检查,做好热力管网绝热措施。3、在使用热水管道集汽罐排气中,应该采用自动排气阀门,避免胡乱放水。4、要经常性对供热系统的阀门、接头处进行检查,防止漏水现象的发生。
4、树立节能意识,提高管理水平
要做好锅炉及供热系统的节能控制人们不仅要从技术等方面进行考虑,更重要的是要培养人们的节能意识,通过加强宣传工作,形成人人关心节能的局面。水在锅筒中受热变成蒸气,火在炉膛中发出热量,就是蒸气锅炉的原理说锅炉先说“锅”。加强管理要从两个方面进行,一个是技术管理,要按照实际的需求设置完善的技术管理系统,对于锅炉取样装置、水质化验等进行规范的管理。另外一个是成本管理,在注重锅炉及供热系统的基础上,要尽量降低锅炉的运行成本,减少自然损耗,同时对锅炉的热量供应进行事前的计划。
余热锅炉的特点
由于余热是与其它生产设备及工艺密切相关,故余热利用又具有以下特点:
1.热负荷不稳定,主要有工艺生产过程