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。锅筒内部装置,如汽水分离器、连续排污管(表面排污管)、定期排污管、进水管及隔板等部件应完好。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
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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。锅筒内部装置,如汽水分离器、连续排污管(表面排污管)、定期排污管、进水管及隔板等部件应完好。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。排除粉仓和输粉机内的潮气，防止粉仓内的煤粉受潮结块，影响其流动性，并因潮气的排出使粉仓内的温度维持在合适值，防止煤粉的自燃损坏。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。高压蒸汽锅炉的水热分离原理是什么蒸气锅炉的形式太多，就举一个普通的快装4吨蒸气锅炉说说。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。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。管理和使用锅炉的技术人员、管理人员、司炉工人必须熟知锅炉的结构、性能,尤其司炉工人要有高度责任感r。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。
3.2 干态运行工况下的给水控制
机组转干态后，给水控制主要调节煤水比控制中间点的焓值（或温度），终达到控制主汽温度的目的。因此，通过控制微过热点的汽温(或焓值)，以间接控制出口汽温，是比较好的一个控制策略。给水控制如图1所示，此控制策略有如下特点：锅炉主控指令信号经动态块F(t)后给出省煤器入口给水流量指令的基本值；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。因为一减前后温差也间接反映了燃水比的变化，温差偏大，说明中间点的焓值偏高，引入此信号的目的是：将过热器的喷水流量控制在规定范围内，使喷水减温在任何工况下均保持有可调节余地。有些机组也将过热器的总喷水流量与给水流量的比值作为给水控制系统的第二级修正信号。
在稳定的工况下，煤水比主要受到燃料发热量、给水温度、锅炉受热面结焦情况等因素的影响。中间点的焓值主要与炉内辐射换热有关，主汽系统一般由顶棚过热器，尾部包墙过热器、屏过和末过组成，故主汽温度呈现出很强的半辐射半对流换热特性。
对于直流锅炉，当煤水比失调时，会严重影响主汽温度。（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。直流锅炉中主给水流量等于省煤器入口流量和减温水量之和，负荷不变，如果主汽温度升高，减温水量增加，省煤器入口流量会相应地减少，从而加剧了煤水比的失调程度，因此对于直流锅炉，必须用保持燃水比作为维持过热器出口汽温的主要粗调手段，用喷水减温作为细调手段。
首先我们分析一下负荷稳定的情况下的给水控制。如果给水温度下降，为了维持负荷以及中间点的焓值不变，则需增加煤量，煤水比下降，负荷和中间点焓值稳定。负荷稳定，则中间点的焓值我们可以认为是一个定值。如果给水温度下降，为了维持负荷以及中间点的焓值不变，则需增加煤量，煤水比下降，负荷和中间点焓值稳定。但由于燃料量增加炉内辐射换热增强，炉膛出口温度升高，过热器的辐射换热和对流换热得到加强，主汽温度必然升高，如果不加以控制甚至会出现超温。此时应该适当减小中间的焓值的设定值。同样，当燃料的发热量下降时，燃料量会逐渐增加，以维持负荷不变，稳定后主汽温度会上升，所以也应该适当的减小中间点温度的设定值。锅炉受热面结焦也是同样的给水控制方式。
其次，当负荷发生扰动时，我们以AGC试验为例。本流程可以根据不同的锅炉房加以灵活运用，也可以和以前的除氧装置并用。给水流量对中间点的焓值控制比燃料量对其控制要更灵敏一些。AGC试验升负荷时，首先增加燃料量，为了维持煤水比，如果同时大量增加给水流量，则中间点的焓值会下降很快，从而引起主汽温度的下降，所以水量的增加需有一定的，避免主汽温度的大幅度波动。如果机组发生大的负荷波动，如RB动作，给水的控制动作的方向虽然都是向某一稳定的煤水比而逐渐减少给水量，但区别就是给水量减少的速度。通过对多台机组的试验，我们发现中间点温度的变化率的变化趋势对给水量变化速度的快慢为敏感。所以中间点温度变化率的快慢就应该是给水变化快慢的主要依据，在调节时根据中间点温度的变化快慢来改变给水量变化的快慢。只要能稳定中间点汽温的波动幅度，主再汽温也就能维持住了。
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