给水除氧技术

给水除氧技术（精选6篇）

给水除氧技术 篇1

摘要：从物理化学原理分析除溶解氧的最佳途径, 从能量守恒定律和物质不灭定律分析目前国内水处理行业对锅炉给水除氧的误区, 论述除溶氧的高新技术:氧化还原树脂除氧技术和膜分离除氧技术, 采用高新技术替代传统的热力除氧, 真空除氧, , 解吸除氧, , 海绵铁除氧, 加药除氧技术的节能减排经济效益分析, 用树脂除氧技术改造传统除氧技术, 一年时间产生的节能减排经济效益就可收回全部的技改投资。氧化还原树脂膜分离除氧是今后工业锅炉给水除氧发展的方向。

关键词：锅炉给水,节能减排,经济效益分析

1 概述

目前我国工业锅炉采用软化水，脱盐水作锅炉给水，溶解氧腐蚀问题比较特出。由于腐蚀是一个缓慢的过程，因而，有些企业对除氧不重视。另一方面，由于缺少很好的除氧技术，我国50%的工业锅炉未配置除氧器，致使工业锅炉平均寿命缩短1/3，给企业和国家造成巨大的经济损失。

国内使用的传统除氧技术有热力除氧，解吸除氧，海绵铁除氧(过滤除氧)，真空除氧，加药除氧等。这些除氧技术都有一定局限性，有的耗能高，有的除氧后水中带进对锅炉有害的杂质造成对锅炉的二次腐蚀，使得传统的除氧方法很难在工业锅炉上普遍推广。

除氧技术基于化学原理和物理化学原理，国际上，工业锅炉补给水除氧，除了一些特殊场合保留热力除氧(如电厂除氧)和真空除氧(如海水除氧)外，化学除氧技术采用氧化还原树脂除氧，物理化学除氧技术采用膜分离除氧[1]。

化学除氧是把游离氧分子转变成金属氧化物或非金属氧化物。氧与金属元素反应生成金属氧化物，如水中溶解氧与海绵铁反应，生成氢氧化亚铁和氢氧化铁。溶解氧与非金属元素反应生成非金属氧化物，如与碳元素反应生二氧化碳，与低价硫化物反应生成高价硫化物(如溶解氧与亚硫酸钠反应生成硫酸钠)，溶氧与元素氢反应生成水。这些化学元素中最理想的是氢，氧化产物是水，为此，世界各国研究氧化还原树脂除氧[2]。各种氧化还原树脂不同之处在于氢的来源。一种是在水中加入氢，使水中溶解氧与水中溶解氢在氧化还原树脂表面反应生成水，这种氧化还原树脂有国产的宇神09型氧化还原树脂，美国Rhom and Haas公司产品ER-206，德国Mobey公司产品Lewatic-oc1045，这类树脂含有钯原子，氧化还原反应在钯原子表面进行。另一类树脂是氧化还原树脂功能团释放原子氢与水中溶解氧反应生成水，这种氧化还原树脂有国产宇神06型和宇神06A型氧化还原树脂，第三类氧化还原树脂是美国雅鲁大学H.G.Cassidy[3]教授合成的，与溶解氧反应的氢原子由有机官能团提供。例如由对苯二酚的酚羟基提供。氧化还原树脂除氧技术的关键就是合成一种适合工业上应用的氧化还原树脂，能提供大量的廉价活性氢。

物理化学除氧原理是根据亨理定律(henrys law) Cn=KPn在达到平衡条许下，水中溶解氧含量Cn与水上方氧气的摩尔分压Pn成正比，如果水上方氧气的摩尔分压Pn=0，溶解氧就向水上方无氧气体中扩散，如果设法使水上方气体中氧气摩尔分压始终保持为零，扩散达到平衡，水中溶解氧含量就为零，即成无氧水。无氧气体为蒸气就是热力除氧，无氧气体为氮气和二氧化碳混合气体就是解吸除氧，如果把水上方空气抽尽，仅留下水蒸汽就是真空除氧。物理化学除氧技术关键就是创造快速达到平衡的技术。下面从henrys定律和Fick扩散定律分析热力除氧，解吸除氧，真空除氧存在的问题。

根据Fick第一扩散定律dm/dt=-DAdc/dx

式中dm/dt———水中溶解氧扩散到无氧气体中速度;

D———氧的扩散系数;

A———水与无氧气体接触的面积;

dc/dx———氧的浓度梯度;

负号———氧从高浓度向低浓度扩散。

由Fick第一扩散定律可知，要提高除氧速度dm/dt，必须增加接触面积A，要把水变成水小珠，要充分雾化，这就增加热力除氧，真空除氧，解吸除氧动力消耗。增加氧的浓度梯度dc/dx，也可加快除氧速度，这就必须迅速除去进入无氧气体中的氧，使无氧气体中氧浓度尽量低，在热力除氧器运行中需要保证含氧蒸汽有一定排放量(5%～10%)，才能确保除氧器输出水中残余氧浓度达标。蒸汽排放增加了热量损失和水损失。在解吸除氧器运行中必须使解吸出来进入氮气和二氧化碳混合气体中的氧迅速与碳反应生成二氧化碳除去，为加快反应只有增加反应接触面积和提高反应温度二种途径，目前改进后的解吸除氧器用碳分子筛替代木炭，与碳比，碳分子筛由于具有很大的比表面，能提高与氧反应的速度，但碳分子筛价格高，增加了脱氧成本，但是，水中残余氧含量仍不达标，为进一步提高与氧反应的速度，碳与氧反器的温度须大于300℃，水中残余氧含量才达标(用木炭的反应器温度必须高于600℃)。这样解吸除氧器电炉功率要足够的大，导致解吸除氧电耗居高不下。在真空除氧系统中要保持一定真空度，真空泵需要有足够大的排气量，迅速排出水中释放出的氧，因而，真空除氧器电耗2 kWh/t以上，难以进一步降低。

通过以上分析，利用物理化学原理的传统除氧技术能耗高，国际上发达国家己采用膜分离除氧技术。如美国Celgard膜除氧技术[4]是一种高新技术。

2 宇神牌06A型氧化还原树脂除氧器

2.1 宇神牌06A型氧化还原树脂除氧器

2.1.1 特点和用途

宇神牌06A型氧化还原树脂除氧器特点是：(1)残余氧含量低，可达1μg/L以下;(2)可低温除氧，最低达-40℃;(3)抗核辐照剂量达107拉德(Rad)[5]，适合于工业锅炉给水除氧，反应堆、核电站一、二回路水除氧;这三大特点处于世界先进水平。除氧原理如图1所示。

当树脂使用一段时间后，氧化还原树脂上的铜肼配位化合物的功能团失去活性氢后，使用水合肼再生，重新生成新的配位化合物，继续提供活性氢，其反应式如图2所示。

在再生过程中，还伴随发生络合物中Cu+被氧化为Cu O的反应，其反应方程式如图3所示。

络合物中Cu+损失致氧化还原树脂的活性降低。在除氧器运行一段时间后(一般为16 h)，定期加入定量的硫酸铜溶液，对络合物中的Cu+进行再生和补充，恢复氧化还原树脂的活性。其反应方程式如图4所示。

2.2.2 顺流固定床宇神牌06A型氧化还原树脂除氧器

产品性能和技术参数见除氧器罐体结构与顺流再生软化器类似。设置上、下布水装置，除氧器罐中装填氧化还原树脂层高，根据罐体直径不同，层高在1 500～2 500之间，两台除氧罐体组成一套，两台除氧罐体之间用管道联接成一体，可串联运行也可并联运行，实现零排放。除氧系统由除氧器，吸浓联氨泵，联氨计量筒，联氨药箱，药泵，带搅拌器的硫酸铜药箱，硫酸铜药泵、无氧水箱组成，软化水从除氧器上部进入，下部流出，软化水硬度≤0.04 mmol/L，软化水浊度<5 mg/L，固定床除氧器流速≤12 m/h，定期测定无氧软化水中残余氧含量，当出水含氧量达到100 ppb时进行再生。再生切换根据用户需要而定，也可定在100 ppb或50 ppb。脱氧水中残余氧含量刚开始为100 ppb，逐渐降到5 ppb(约占周期产水量5%)，以后全周期产水中80%脱氧水中残余氧含量保持在20 ppb左右(高纯水，超纯水可保持在2～10 ppb)，以后逐渐升到100 ppb进行再生。再生时根据除氧器中装填树脂量，全自动加联氨，把一定量联氨放入药箱中，加水稀释至一定浓度后，开药泵，把联氨打入除氧器中进行再生，流出水经另一除氧器，送入无氧水箱，实现零排放，再生液加完后，关闭除氧器阀，静止熟化8 h完成再生(需二台组合成一套)。再生后的除氧器可再连续运行24 h左右，当连续运行16 h后，根据除氧器中装填树脂量，补加一定量一定浓度的硫酸铜溶液，此时除氧器流出的水仍为合格的脱氧水，加完硫酸铜溶液后，继续运行8 h左右，直到流出水中残余氧含量超过规定的指标，再加联氨再生。

宇神牌06A型氧化还原树脂理化性能如表1所示。

2.3.3浮动床宇神06A型氧化还原树脂除氧器（发明专利号200510077710.5)

该除氧器运行流速可以达25～30 m/h，同样尺寸的除氧器，其出力可提高一培，节省钢材，节省树脂，节省厂房。其性能与普通浮动床比较如表2所示。

软化水硬度≤0.04 mmol/L，软化水浊度<2 mg/L，除氧器流速≤25 m/h时，浮动床脱氧水中残余氧含量在10 ppb以下，操作过程与固定床同：运行16 h，补加少量铜离子后再运行8 h，加肼熟化8 h，重复上述步骤。浮动床操作方法同浮动床软化器，不过浮动床树脂除氧器再生过程与浮动床软化器不同，浮动床树脂除氧器为非对流再生，而是同流再生，再生还原剂联氨溶液从除氧器下部进入，自下而上流过树脂再生，从除氧器顶部流出，流入联氨药箱，铜离子溶液也是从除氧器下部进入，自下而上流过树脂再生，进入无氧水箱。联氨再生熟化后的除氧器可连续运行24 h左右，当连续运行16 h后，根据除氧器中装填树脂量，补加一定量一定浓度的硫酸铜溶液，此时除氧器流出的水仍为合格的脱氧水，可进入无氧水箱，加完硫酸铜溶液后，继续运行8 h左右，直到流出水中残余氧含量超过规定的指标，停止运行，进行加联氨再生。为了使浮动床稳定，不乱层，下部进水阀门前设置稳压管，稳压管高度高出除氧器项端0.5 m与大气相通。其安装如图5所示。

2.2.4宇神06A型氧化还原树脂除氧器运行成本

(1)再生剂费用：

1)联氨费用：软化水中溶解氧含量以8 mg/L计，浓度为80%联氨(N2H4浓度为16 mol)价格15 000元/t，每吨脱氧水消耗联氨16.7 g，联氨费用=15元×0.016 7=0.25元/t。

2)水合硫酸铜价格以15 000元/t计，每吨脱氧水消耗硫酸铜用量以8 g计，硫酸铜费用0.12元。

再生剂费用=1)+2)=0.25+0.12=0.37元/t。

(2)折旧费计算：

宇神06A型氧化还原树脂除氧器t/h出力平均价格以6 000元计，折旧率以10%计，除氧器每年运行时间以330天计，每吨脱氧水承担费用=6 000×5%/7 920=0.076元。

(3)药泵电费：

药泵型号为BAW150，功率1.5 k W，流量5 t/h，以出力20 t/h为例，一个产水周期产水480 t，药泵运行1 h，电费为0.75元，每吨脱氧水承担电费C=0.75/480=0.0015元。

宇神牌06A型氧化还原树脂除氧总成本= (1) + (2) + (3) =0.38+0.076+0.001 5=0.46元/t。

3 宇神06B型氧化还原树脂除氧器

3.1 特点和用途

不用定期再生，可连续运行，易实实现自动操作。还原中不用硫酸铜，适合电厂给水、冷凝水，双水内冷电机冷却水除氧和核电站二回路水除氧。

3.2 结构

把宇神06B氧化还原树脂装入除氧器罐中，在未除氧水中用剂量泵加入与水中含氧量等当量的联氨，经静态混合器流入宇神06B氧化还原树脂除氧器即可除氧。

宇神06B型氧化还原树脂除氧器除氧流速可达60 m/h，除氧反应时间仅需1 min，树脂用量少，除氧器体积小，可用于高压锅炉，超高压锅炉脱盐水，纯水，高纯水，除氧。

3.3 除氧原理

水中溶解氧与水中加入的肼在宇神06B型树胎脂表面反应生成水，氮气：N2H4+O2→2H2O+N2↑。

3.4 运行成本

流速sv以60 L/h计，即100 L/kg·h，每吨除氧器出力配06B树脂10 kg，以10 t/h宇神牌06B型氧化还原树脂除氧器为例，需配树脂100 kg，一台计量泵，树脂寿命以五年计，每年运行330天，每千克树脂周期产水量=330×24×5×100/1 000=3 960 m3

(1)树脂折旧费用400/3 960=0.10元/t;

(2)设备价以20 000元/t计，执旧率以10%计，设备折旧费=30 000×10%/7 920×10=0.03元/t;

(3)电费：计量泵功率为0.18 kW，电费=0.5×0.18/10=0.01元;

(4)联氨费，16.7×15/1 000=0.25元/t;

宇神06B型氧化还原树脂除氧器除氧成本Q0=(1)+ (2) + (3) + (4) =0.10+0.03+0.01+0.25=0.39元/t。

4 宇神06C型氧化还原树脂除氧器

4.1 特点和用途

宇神06C型氧化还原树脂除氧器内装宇神06C型氧化还原树脂，该树脂用1号再生剂和2号再生剂还原再生，该再生剂经国际权威部门认可，对人的健康无害，可用于食品工业锅炉给水除氧，适合于浓缩脾酒稀释用水除氧。

4.2 脂除氧原理

O2+06C型还原态树脂→06C型氧化态树脂;

06C型氧化态树脂+还原剂→06C型还原态树脂。

4.3 树脂理化性能

宇神牌06C型氧化还原树脂除氧器结构及除氧系统与宇神牌06A型相同，但需用二只药箱二台药泵，可用于固定床除氧器也可用于浮动床除氧器生产脱氧水，宇神06C型除氧器再生时间≤1 h，因此可单罐运行。06C型氧化还原树脂除氧器主要用于水温≥10℃的软化水，脱盐水、纯水除氧，具体如表3所示。

5 宇神08型氧化还原树脂除氧器即用亚硫酸钠还原再生的氧化还原树脂除氧器

专利号97201188.9除氧器由宇神08型氧化还原树脂，除氧器罐一只或贰只(逆流再生固定床或浮动床)，药箱1只，药泵一台组成。树脂除氧失效后用亚硫酸钠还原再生，除氧流速20 m/h，每吨水脱氧消耗无水亚硫酸钠平均200 g，除氧费用为0.80元/t，其性能如表4所示。

6 宇神牌09型氧化还原树脂及其除氧器

6.1 特点和用途

宇神牌09型氧化还原树脂除氧器由于采用氢气再生，属于绿色环保节能型除氧器。尤其适合有氢气源的企事业单位使用，是除氧成本最经济的除氧器。

6.2 除氧原理

宇神09型氧化还原树脂除氧器也是单罐运行，水中溶解氧通过与水中溶解氢在宇神09型氧化还原树脂表面结合成水而被除去。

6.3 树脂理化性能

树脂理化性能如表5所示。

6.4 除氧成本

(1)水中溶氧含量以8 mg/L计，氢利用率以80%计，每吨水脱氧消耗1.2 g氢，氢价以0.05元/g，除氧氢费用0.06元/t;

(2)宇神09型氧化还原树脂500元/kg，流速以60 L/h。L树脂计(80 L/kg·h)，全周期产水量以5年计，每年运行330天，每千克树脂产无氧水3 168 m3，树脂折旧费用400/3 168=0.16元;

(3)不含树脂的设备价为3 000元/t，折旧率以10%计，设备折旧费Q=3 000×10%/7 920=0.040元;

(4)除氧成本=0.06+0.16+0.04=0.26元/t。

氧化还原树脂通过了第十四研究院院级鉴定，获电子工业部一等科技成果奖，氧化还原树脂除氧器通过了电子工业部元器件管理局和江苏省石油化工厅联合签定。获电子工业部二等科技进步奖和江苏省优秀新产品奖，被化学工业部列为全国化工科技成果推广应用重点项目，被国家科委列入国家科技成果重点推广计划项目。宇神牌氧化还原树脂除氧器，已被国家经贸委、国家计委、国家科委已确认为优秀节能产品(证书号941229)。

7 树脂除氧替代传统除氧器节能防腐效益

以宇神06B型氧化还原树脂除氧器为准，，算替代传统除氧器节能防腐效益

7.1 替代热力除氧

7.1.1 热力除氧成本

热力除氧自耗蒸汽占锅炉出力的16%(进水温度以18℃计)。进水温度以18℃计，，加热到105℃，软化水消耗蒸汽量计算。

查表105℃蒸汽汽化潜热为536 k Cal， (105-18)×1 000/536=162.3 kg，，即降低锅炉出力16%。

尽管用于除氧的蒸汽热量大部分可回收，但最少有5%蒸汽排到空气中。

生产脱氧水消耗蒸汽量160 kg×5%=8 kg。

(1)蒸汽排放费：8 kg×0.16元/kg=1.28元/t。

(2) 8 kg锅炉给水费用：锅炉给水价以10元/t计，0.008×10=0.08元

(3)框架折旧费：热力除氧的无氧水温105℃相应的饱和蒸汽压为0.123 Mpa，除氧器必须高位布置，应高出锅炉给水泵入口12.3 m，才能防止高温脱氧水在锅炉给水泵入口处汽化，单层锅炉房需建专用钢筋水泥框架，一台放置出力为30 t/h热力除氧设备的框架造价30万元，设备折旧率以5%计，每年运行330天计，因水泥框架折旧增加脱氧成本=10 000×5%/7 920=0.06元/t。

(4)降低锅炉出力增加成本：热力除氧平均自耗蒸汽计算锅炉房投资以每吨锅炉出力20万元计算，锅炉折旧率以5%计，脱氧水增加成本D=200 000×16%×5%/7 920=0.20元/t。

(5)热力除氧器折旧费计算：折旧率以5%计，热力除氧器价格以2 000元/t出力计，每吨脱氧水承担的折旧费=2 000×10%/7 920=0.01元。

热力除氧总成本Q1=(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=1.28+0.08+0.06+0.20+0.01=1.63元/t。

7.1.2 代替热力除氧节能效益

采用宇神06B氧化还原树脂除氧器代替热力除氧每年节能、节水效益为W，故W=(Q1-Q0)×7 920=(1.63-0.39)×7 920=1.10元×7 920=9 820.8元。

7.1.3 回收技改资金时间

06B除氧器出力计平均价7 000元/t，投资回收时间Y年，Y=7 000/9 820.8=0.7年，即8个月收回替代热力除氧投资。

7.2 替代真空除氧器

真空除氧器属于中温除氧。原理也是根据亨利定律，把水上方抽成真空，水中溶解氧就向真空扩散，达到除氧的目的，国内采用的抽真空装置一般为水流喷射泵，真空度只能达到0.06 Mpa，要达到好的除氧效果，必须把水上面的水蒸汽压提高到0.04 Mpa，与此饱和水蒸汽压相应的水温为60℃，因此，采用真空除氧器对锅炉补给水除氧，要使水中残余氧含量<100 ppb，水温必须≥60℃。

7.2.1 真空除氧器运行成本

(1)电费：真空除氧器需用四台泵，一台射流真空泵，使除氧器产生0.06 Mpa真空度;一台软化水喷淋泵，使软化水在真空中喷雾除氧;一台引水泵，把真空除氧器中脱氧水吸出;一台锅炉给水泵，把无氧水送入锅炉。平均生产一吨脱氧水耗电2度，电费以0.50元/k Wh计，脱氧水电费：A=0.5×2=1.00元。

(2)折旧费：出力为20 t/h真空除氧器价格16万元，平均每吨出力8 000元，折旧率为10%，每年运行以330天计，折旧费B=8 000×10%/7 920=0.10元/t。

(3)因加热水占用锅炉出力的费用：软化水温度平均以12℃计，每吨水加热到60℃需消耗蒸汽Wkg, 100℃蒸汽热焓ΔHg为639 kCal/kg。

W=(60-12)×1 000/ΔHg=75 kg，蒸汽/t脱氧水：降低锅炉出力7.5%，每吨出力锅炉投资以20万元计，旧率以5%计，年运行330天计，C=(200 000×7.5×5%)/7 920=0.10元/t。

真空除氧成本Q=(1)+(2)+(3)=1.00+0.10+0.10=1.20元/t。

7.2.2 替代真空除氧的节能效益

国产真空除氧器，除氧性能不稳定，射流泵长期使用，真空度达不到指标，射流真空泵连续使用，水温升高，也会造成真空度下降。真空除氧器生产脱氧水残余氧含量一般在100～200 ppb，达不到GB1576～2001工业锅炉水质标准的要求，达，到防溶氧腐蚀效果。替代真空除氧的节能效益(Q2-Q0)×7 920=(1.20-0.39)×7 920=0.81×7 920=6 415.2(元/t出力)。

7.2.3 回收技改投资时间

Y=7 000/6 415.2=1.09年，即1年零1个月收回收技改投资。

7.3 替代解吸除氧器

解吸除氧器工作原理是水中溶解氧与碳反应生成二氧化碳，反应方程式如下：

为了把水中溶解氧解吸出来，必须把软化水在无氧氮气体中喷淋雾化，水中溶解氧解吸出来，进入氮气，含氧氮气与碳子筛在高温除氧反应器中反应生成二氧化碳，氮气变成氮气和二氧化碳的混合气体，软化水在这种混合气体中喷淋，二氧化碳溶入软化水中，这样，水溶解氧转变成溶解的二氧化碳，降低了水的PH值，达不到GB1576—2001规定的pH值≥7的要求，增中了水的腐蚀性，美国雷声公司研究报告结论：

水中溶解氧对金属腐蚀速度在有二氧化碳存在条件下，要快13倍，因此，采用解吸法除氧没有解决锅炉的腐蚀。仅仅是把溶氧腐蚀转变成溶氧与二氧化碳的综合腐蚀，且是更严重的腐蚀。

解吸除氧成本计算：

(1)电费：以北京海淀捷源公司JYX-4型解吸除氧为例，额定出水量4 t/h(与4 t锅炉配套)，除氧泵为IS50-32-200功率为5.5 kW，电加热高温除氧反应器功率为2.5 k W，共8 kW，每吨脱氧水耗电2 k W，电费A=2×0.5=1.00元。

(2)碳分子筛消耗：水中溶解氧含量以8 mg/L计，根据化学反应方程式计算每吨脱氧消耗碳分子筛3 g，利用率以80%计，实际消耗3.75 g, 3 094碳分子筛45元/kg, B=3.75×0.045=0.17元。

(3)折旧费：解吸除氧器平均价格以出计为5 000元/t，折旧率以5%计，故可得出C=5 000×5%/7 920=0.03元。

解吸除氧总成本Q3=A+B+C=1.00+0.17+0.03=1.20元。

替代解吸除氧器每年节能费G=(Q3-Q0)×7 920= (1.20-0.39) ×7 920=0.81×7 920=6 415.2元。

投资回收时间Y3, Y3=7 000/6 415.2=1.09年，即一年1个月节能效益可收回替代解吸除氧投资。

7.4 替代海绵铁粒除氧器

海绵铁粒除氧原理：水中溶解氧与海绵铁粒反应，生成氢氧化亚铁和氢氧化铁而被除去。

为了加快反应速度，把废钢铁融化加入少量钴通入氮气，制成多孔粒状海绵体，化学反应方程式如下：

由化学反应方程式可知，除氧反应生成铁的氢氧化物胶体，阻碍了溶解氧与铁反应，因此，要定期用高压软化水反冲洗，配置一台IS100-80-160高压泵，功率15 kW，反洗强度为27 L/m2·s，反洗30分钟(或用真空泵吸进空气，反洗强度可降低到15 L/m2·s)，每天反洗一次，洗去海绵铁粒表面的铁胶体，由化学反应方程式(1)还可知，除去8 mg O2生成Fe2+28 mg。软化水中含铁离子，软化水经除氧后带黄色，进入锅炉铁离子会在锅炉管内壁生成铁垢，铁垢导热系数比钢铁小8倍，不但造成锅炉热效率降低，而且给锅炉安全运行造成隐患(尤其是燃气锅炉)，因此，为了锅炉安全运行GB1576—2008标准中规定贯流和直流蒸汽锅炉给水中铁含量≤0.3 mg/L (p≤2.5 Mpa)和≤0.1 mg/L (p≤2.5 Mpa)，海绵铁除氧必须再加，化器除铁，组成海绵铁除氧软化器除铁装置，水温保持在8℃以上，残余氧含量才能≤100 ppb，对于我国东北、西北地区冬季水温接近0℃，不适合使用。以武汉水利电力大学河南安阳长城水处理设备厂生产的ZGY-1200-1型组合式除氧除铁器为例，该除氧器出力17 t/h，分上下两室，下室内装填海绵铁粒层高900 mm，海绵铁粒重6.5 t，上室装填001×7阳离子交换树脂层高900 mm，体积为707 L，重350 kg，采用低速逆流再生(2 m/h)，盐耗量为80 g/L，再生盐中加1.5%Na2SO3，把Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+对001×7阳离子交换树脂的污染。树脂对Fe2+工作交换容量400 mol/m3。

7.4.1 海绵铁粒除氧成本（1）除铁费用

除铁设备再生一次可除去0.4×707=282.8 mol Fe2+，除氧后水中产生与溶氧等当量Fe2+，水中Fe2+浓度，溶氧含量以8 mg/L计即1 mol/t，可产无铁脱氧水28.8 t。

1)电费，盐泵功率2 kW，盐液浓度4%～5%，1.5 m3盐水，以2 m/h流速打入除铁器中，在一个除铁周期中盐泵电费为D1=2.2×0.5=1.00元;

2)软化器再生费用，工业盐0.7元/kg，再生水平以80 g/L树脂计，盐费D2=0.7×0.08×707=0.7×56.56=39.59元;

3)软化器反洗自耗水，5%计，自耗水费D3=282.8×5%×5=70.7元;

4) Fe3+还原费，于Fe3+使阳离子交换树脂中毒，因此需加亚硫酸钠和亚硫酸氢钠还原Fe3+相当于再生用盐量2%，亚硫酸钠和亚硫酸氢钠平均价以4元/kg计，还原剂费用D4=4×0.08×707×2%=4.52元;

除铁费D=(D1+D2+D3+D4)/282=(1.0+39.59+70.5+4.52)/282.8=115.62/282.8=0.41元/t。

(2)反冲洗铁胶体消耗水费：水费仍以5元/t计算，1 200海绵铁除氧器，截面积1.13 m2，反洗强度为27L/m2·s，连续运行五天反洗时间累计为60分钟，反洗用水量q=27×60×60×1.13=109.8 t。120小时生产脱氧水2 040 t，自耗水=109.8/2040=5.4%，反冲水费=5.0×5.4%=0.27元/t。

(3)海绵铁粒消耗费用：水中溶解氧含量以8 g/m3根据反应式计算除去8 g氧消耗海绵铁28 g (1 mol)，海绵铁利用率以50%计，价格以10 000元/t计，B=28×2×10/1 000=0.56元/t。

(4)电费：15 kW反冲洗泵，运行半小时，全国平均电费每度以0.5元计，出力17 t/h海绵铁除氧器一个冲洗周期内，每吨脱氧水承担电费C=15×0.5×0.5/2 040=0.01元。

(5)设备折旧费：设备价以2 000元/t出力计，折旧率以5%计，每年运行330天计E=2 000×10%/7 920=0.025元/t脱氧水，

海绵铁除氧总成本Q4=(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=0.41+0.27+0.56+0.01+0.025=1.28元。

7.4.2 替代海绵铁粒除氧节能效益

替代海绵铁粒除氧每年每吨出力产生的效益 (Q4-Q0) ×7 920= (1.28-0.39) ×7 920=0.89×7 920=7 048元。

7.4.3 技改费回收时间

Y=7 000/7 048=0.99年，即1年收回投资。

8 替代加药除氧

加药除氧是在水中加入还原剂，把水中溶解氧还原。常用还原剂有亚硫酸钠，与溶氧反应生成硫酸钠：

或加联氨生成水和氮：

加药除氧共同缺点是污染水质。锅炉给水中带进有害杂质，增加炉水含盐量，加快电化学腐蚀，增加炉水排污水量，增加热损失和水损失。另一缺点是增加药品消耗，所加除氧还原剂一般要过量100%，仅用作热力除氧后二，除氧，如发电厂在热力除氧后水中残余氧含量在0.03～0.05 mg/L的水中加入联氨，并过量，使炉水中联氨保持在0.05～10 mg/L，以保证超高压锅炉炉水中残余氧含量为≤0.007 mg/L。

除氧成本：根椐化学反应方程式过量1倍药量计算加N2H4除氧成本为0.5元/t，但水温须达270，以上才能快速与氧反应，低于该温度仍有氧，蚀。工业锅炉加药除氧常用亚硫酸钠，加无水亚硫酸钠除氧，每吨水需要加药20 g，药费0.8元，但，中不能含富维酸，腐植酸等有机物，，否则不能与氧反应，亚硫酸钠与氧反应生成硫酸钠，除氧后水中硫酸钠与水中钙离子生成硫酸钙沉积在锅炉内壁生成硫酸钙水垢，硫酸钙垢不能用化学酸洗清除，给锅炉维修增加困难。剩余亚硫酸钠与钙离子生成亚硫酸钙水垢，亚硫酸钙垢在高温下分解为二氧化硫和氧化钙，造成二氧化硫对钢铁的腐蚀，反应如下：

因此，目前，国外发达国家，锅炉给水除氧己不用，硫酸钠，用联氨，碳酰肼、等有机还原剂。但这此还原剂价格高。

9 树脂除氧替代传统除氧节能效益

树脂除氧替代传统除氧节能效益如表6所示。

1 0 结语

综上所述，采用宇神牌氧化还原树脂除氧器这一高新技术产品替代传统的热力除氧、真空除氧、解吸除氧、海绵铁除氧和加药除氧会给企业带来巨大的节能节水防腐效益。

锅炉给水除氧方法及应用 篇2

给水中的溶解氧通常是造成热力设备腐蚀的主要原因, 其来源主要由锅炉给水或热力管网返回的热水、凝结水在循环运行中漏入空气、汽轮机或凝汽器或凝结水泵的密封不严密等, 它可以导致在运行期间和停用期间的氧腐蚀, 为防止和减轻锅炉运行期间的氧腐蚀, 必须对锅炉给水进行除氧。

锅炉给水中溶解氧分别以化学腐蚀、电化学腐蚀、氧差腐蚀等形式对锅炉本体、给水管网及其部位造成不同的腐蚀, 特别是在疏松的污垢下、水渣沉积处、缝隙处及应力不平稳处容易发生腐蚀, 造成溃疡穿孔等, 对金属强度损坏十分严重, 是影响锅炉安全及寿命甚至会发生锅炉爆炸事故。因此, 锅炉水中的溶解氧必须达到国家规定的锅炉水质标准要求, 尽可能地降低给水中溶解氧的含量。锅炉压力越高, 所允许的规定值越低, 国标GB/T1576-2008《工业锅炉水质》要求:蒸汽锅炉的给水应采用炉外化学处理。额定蒸发量≤2t/h, 且额定蒸汽压力≤1.0Mpa的蒸汽锅炉也应进行炉内加药处理, 必须对锅炉的结垢、腐蚀和水质加强监督, 认真做好加药、排污和清洗工作, 当锅炉额定蒸发量≥10t/h时应除氧。额定蒸发量<10t/h的锅炉如发现局部腐蚀时, 应采取除氧措施, 对于额定功率≥7MW的承压热水锅炉给水应除氧, <7MW的承压热水锅炉如果发现局部氧腐蚀, 也应采取除氧措施。

多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探求既高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, 并结合近几年在设计工作采用的除氧方式作一些比较分析和总结, 供锅炉给水处理工作者参考。

1 除氧方法的比较和分析

1.1 物理除氧 (热力除氧)

用加热方法除氧的设备称为热力除氧器, 按除氧器结构分为淋水盘式、膜式和喷雾式的加热方式。其原理是将锅炉给水加热至沸点, 使氧的溶解度减小, 水中氧不断逸出, 再将水面上产生的氧气连同水蒸汽一道排除, 还能除掉水中各种气体 (包括游离态CO2, N2) 。除氧后的水不会增加含盐量, 也不会增加其他气体溶解量, 是目前应用最多的一种除氧方法。为了保证热力除氧器具有可靠的效果, 在设计和运行中应满足下列条件: (1) 增加水与蒸汽的接触面积, 水流分配要均匀。 (2) 保证氧气在水中的溶解压力与水面上它的分压力之间有压力差。 (3) 保证使水被加热到除氧器工作压力下的沸腾温度。一般大气式除氧器, 其工作压力略高于大气压, 绝对压力为0.118Mpa, 水温在104℃左右, 主要用于小型电站和工业锅炉中、中压除氧器工作压力为0.3~0.4Mpa (绝对压力) , 对应水温在133~143℃, 主要用于一般的火力发电厂和中型热电站、高压除氧器工作压力大于0.48Mpa (绝对压力) , 水温大于150℃, 主要用于高参数的火力发电厂。在某工程锅炉房设计中选用一台出力20吨低压喷雾式除氧器, 配10立方除氧水箱, 锅炉蒸汽到分汽缸由分汽缸接出一根蒸汽管到除氧汽, 由于蒸汽压力较高经过减压阀将蒸汽压力降到0.4MPa (绝对压力) 左右, 再由自动调节阀将压力调到0.118MPa进除氧器, 将软水加热到104℃使水中的氧气及其他气体除掉, 再由锅炉给水泵送进锅炉 (锅炉本体设计进水温度104℃) 。由于该厂系统有冷凝水回收使除氧蒸汽用量减少, 利用了冷凝水的热量, 从而节约能源。由于经热力除氧以后的软水水温较高, 容易达到锅炉给水泵的汽化温度, 致使给水在输送过程中容易被汽化, 为了达到给水泵中软化水不汽化的目的, 一般要求除氧器高位布置, (除氧水箱最低水位与给水泵中心线间的高差应不小于6~7米, ) 布置在锅炉房辅跨屋面上。实践证明热力除氧技术较其他方法除氧稳定可靠, 系统运行易调节控制, 除氧效果好的优点, 是普遍采用这成熟的技术。但热力除氧也有一定的局限性, 如果锅炉热负荷变动频繁, 也使加热蒸汽量波动较大, 使加热蒸汽量不足, 影响除氧效果。其次采用热力除氧器也增加锅炉房自耗汽量, 减少了有效外供汽量, 而对于纯热水锅炉房也不能采用。

1.2 物理除氧 (真空除氧)

真空除氧在低于大气压力下进行工作, 利用压力降低, 水的沸点也低的特性, 水处于沸腾状态而使水中的溶解氧析出。这是一种低温除氧技术, 水温一般在20℃~60℃温度下进行。可实现水面低温状态下除氧 (在60℃或常温) , 常用的真空除氧系统有蒸汽喷射和水喷射两种。对运行负荷波动大的蒸汽锅炉, 均可用真空除氧而获得满意除氧效果。与热力除氧相比具有蒸汽用量少或不用蒸汽的特点, 减少锅炉房自耗汽量。在锅炉的进水温度要求较高时很少采用真空除氧, 而在要求常温进水锅炉就较多采用真空除氧。真空除氧效果好坏的关键是保证系统的真空度, 对于喷射真空除氧应保证喷射器入口蒸汽压力和流量或射水压和水流量满足喷射器的设计要求。除氧器入口水温应略高于除氧器相应压力下的饱和温度, 以保证除氧效果。由于除氧器处于真空状态, 除氧器出水也要用真空泵抽出后送到锅炉房中去, 所以布置也需要一定的高度差, 应使锅炉给水泵有足够的灌注头, 便于给水泵供水。如果要将除氧器低位布置, 则必须改进给水泵的性能, 使之能克服负压, 才能与除氧水箱同层布置。

1.3 化学除氧

1.3.1 钢屑除氧, 将水通过普通的碳素钢的钢屑层, 水中溶氧与具有强烈活性表面的钢屑起化学作用, 金属切屑被水氧化, 水中的溶解氧即被除去。钢屑除氧器设备一般采用独立式和附设式两种。影响钢屑除氧效果主要下列因素:a.水的温度:提高水温不但提高了反应速度, 而且也影响所形成铁锈的结构, 使它成为粒状的、比较不紧密的及不容易紧紧地附着在金属的表面上的物质。当水温为80-90℃时, 其反应速度要比20-30℃时大15-20倍。b.水与钢屑的接触时间:当水温大于70℃及在水中没有氧化腐蚀阻滞时, 水在钢屑层内经过3分钟时间就已足够。c.水流速度:水中含氧量越大, 水流速度就要越慢。d.钢屑的压紧程度:钢屑的一般装载压得越紧, 与氧接触越好, 除氧效果也越好, 但水流阻力就越大, 一般为0.2~1米水柱。钢屑除氧器设备结构简单、投资小但失效后反洗很麻烦, 更换钢屑劳动强度也大, 因此限制了它的使用, 所以一般用在对给水品质要求不高的小型锅炉, 或者作为热力网补给水。

1.3.2 亚硫酸钠除氧, 这是一种炉内加药除氧法。因为在给水系统中氧使锅炉的主要腐蚀性物质, 所以要求迅速将氧从给水中去除, 一般使用亚硫酸钠作为除氧剂, 2Na2SO3+O2→2Na2SO4, 通常要求加药量比理论值大。温度愈高, 反应时间愈短, 除氧效果愈好。当炉水pH=6时, 效果最好, 若pH值高于8的有很大氧化性的水, 增加则除氧效果下降。尚需采用催化剂来加速化学反应。因此, 用加亚硫酸钠来进行化学除氧时基本条件是把水予热到较高的温度 (800C) 和足够的反应时间。给水加亚硫酸钠的浓度根据设备容量大小选择孔板式、薄膜式加药器或活塞水泵等, 向给水泵前的给水管道中加入, 也有直接加入汽包内的。亚硫酸钠溶液在配制及储存要在密闭的容器内进行不致和空气中的氧接触, 以防止氧化。否则将增加药药剂的消耗量。

该方法由于亚硫酸钠价廉故而投资低, 操作也较为简单。但此法加药量不易控制, 除氧效果不可靠, 无法保证达标。另外还会增加锅炉水含盐量, 导致排污量增大、热量浪费, 是不经济的。因此该方法一般用在小型工业锅炉和一些对水质要求较高的热力系统中作为辅助除氧方式。

1.3.3 联氨 (N2H4) 除氧, 目前此法多用作热力除氧后的辅助措施, 由于它还原性很强, 可将水中的溶氧还原, (N2H4+O2→N2+2H2O) 反应产物对热力系统没有任何害处联氨和金属表面形成的纯化膜还可以保护的作用。可彻底清除水中的残留氧, 而不增加炉水的含盐量。当压力大于6.3Mpa时, 亚硫酸钠主要分解成腐蚀性很强的二氧化硫和硫化氢, 因此对高压锅炉, 多采用联氨, 联氨与氧反应生成氮和水, 有利于阻碍腐蚀的进一步发展。因联氨有毒, 容易挥发, 不能用于饮用水锅炉和生活用水锅炉除氧。

1.4 树脂除氧

当水通过树脂层后, 把水的溶解氧由零价还原成负二价, 形成氧化物 (氧化铜) , 树脂失效后可用肼还原, Cu2+被树脂上的交换基因吸收。使用中应注意出水中含有微量肼, 不能做生活饮用水。除氧水箱应与空气隔绝, 同时要设两个除氧罐, 才能保证连续供应脱氧水。目前我国生产的有Y-12型氧化还原树脂除氧器系列产品, 在热水锅炉中应用, 获得给水残余氧0.06~0.02mg/L的优良除氧效果。目前已在小型热水锅炉中推广使用。

使用该法除氧产生的蒸汽和热水, 均不允许与饮用水和食物接触, 且投资和占地均较大, 一般不宜在工业锅炉上推广应用。

1.5 电化除氧 (解吸除氧)

解吸除氧时近年来兴起的一种比较先进的技术, 其工作原理解吸除氧是基于亨利定律是将不含氧的气体与要除氧的给水强烈混合接触, 使溶解在水中的氧解析至气体中去, 如此循环而使给水达到脱氧的目的, 从而达到锅炉给水水质标准的要求。

解吸除氧有以下特点:a.待除氧水不需要预热处理, 在常温下即可进行除氧, 因此不增加锅炉房自耗汽;b.解吸除氧设备布置方便, 高位, 低位布置均可, 除氧效果不受影响, 设计简单, 安装方便, 装置体积小, 气密性高, 金属耗量小, 运行费用低尤其适用单层布置的工业锅炉房和热水锅炉房, 从而减少基建投资;c.操作方便, 运行可靠, 不用化学药品, 减少了环境污染, 可在低温下除氧, 除氧效果好。目前国内在热水锅炉和单层布置的工业锅炉内已广泛应用。在正常情况下, 除氧后的残余含氧量可降到<0.1mg/L (可达到0.06mg/L) ;d.解吸除氧的缺点只能除去水中氧气而不能除去其他不凝气体, 水中二氧化碳含量有所增加, 整个系统应保证气密性, 使除氧后的水不要与空气接触从而影响除氧效果。解吸除氧只适应于≤1.57MPa压力蒸汽和热水锅炉。

在早期国内外许多锅炉房曾广泛地采用了此种技术, 但由于当时的除氧反应器部分设置在锅炉烟道内, 设备运行效果很不稳定, 不能适应热负荷的变化。因此, 该技术的使用一度受到限制。到20世纪90年代, 研制出了一种集中设置电加热反应器的第二代解吸除氧器, 使这项技术又有了进一步的发展。克服了原来的不足和缺点, 将加热炉与反应器分开。经加热炉加热, 从解吸除氧器出来的气体, 经反应器时脱氧, 使待脱氧水中的含氧气体能充分解吸出来, 保证了运行的可靠性和除氧效果。且体积和耗电量都比原来设备小。采用新型解吸式系统, 省去了除氧水箱, 解决了原先水箱的密封问题。实践运行证明, 解吸除氧器操作简单, 投资低, 运行可靠, 效果较好。

2 结语

锅炉给水除氧方式多种多样, 要想高效经济、稳定安全运行, 必须结合炉型和实际情况, 根据锅炉的热力参数、水质、出力、负荷变化、经济条件等情况综合考虑, 因地制宜选用。

对于给水除氧技术, 要时刻关注新技术、新材料、新成果, 勇于探索和改进创新, 寻求除氧效果好, 运行可靠, 管理简单, 且所需投资少的方法。

参考文献

[1]《工业锅炉房实用设计手册》机械工业出版

[2]《热力发电厂水处理》水利电力出版社

给水除氧技术 篇3

关键词：热水锅炉,给水,除氧

1 前言

在能源动力行业, 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。

2 锅炉氧腐蚀机理

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, 图1所示为钢在常温水中静置48h的腐蚀量。从图1中可以看出, 随含氧浓度的增加, 腐蚀速度随之加快。氧腐蚀的特征是呈溃疡状, 最易发生在锅炉上锅筒、下降管和省煤器中。

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氧化物, 主要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。

3 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。

4 各类除氧方式的分析

4.1 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。

锅炉给水常采用大气式热力除氧器, 图2是热力除氧的系统图。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。

4.2 真空除氧

真空式除氧就是在低于大气压力下进行除氧的, 一般真空度在79.8~93.1kPa, 出水温度在30~60℃, 处理后给水含氧量≤0.05mg/L, 属于低温除氧, 因此, 所需要加热的蒸汽量很少, 或采取不加热的方式。常用的真空除氧系统有蒸汽喷射和水喷射两种, 也可采用真空泵抽真空的方式。由于给水温度要求低, 因此可用于热水锅炉系统。过去由于受到真空除氧器技术的限制, 真空除氧器通常安装在10m以上的高度, 以保证出水成为正压, 便于供水泵吸水供给锅炉, 安装过低水泵在负压系统下运行, 宜造成水泵吸不上水, 也容易漏入空气, 增加溶氧。因此, 对于小锅炉房来讲, 确有安装困难, 也就限制了真空除氧器在中小型锅炉房工程中的应用。

目前有些厂家开发出低位真空除氧器, 由于操作简单, 运行费用低, 从而又推动了真空除氧器在中小型锅炉房工程中的应用。

4.3 解吸除氧

解析除氧是基于亨利定律, 氧在水中的溶解度与水所接触的气体中的氧的分压力成正比, 而气体中氧的分压力又与气体中氧的含量成正比, 因此, 将要除氧的给水与已脱氧的气体强烈混合, 则溶解于水中的氧大量扩散到气体中, 从而达到除氧的目的。图3为解吸除氧的系统图。解吸除氧有以下特点:

1) 不需加热, 可常温下除氧, 节约能源;

2) 除喷射器布置要求一定高度外, 其余均为低位布置, 占地较少。

4.4 化学除氧

化学药剂除氧是一种常用的除氧措施, 常用的除氧反应剂有亚硫酸钠、联氨等。对于供热热水锅炉房通常采用的是亚硫酸钠除氧。

投加亚硫酸钠是中小锅炉常用的一种除氧方式。它是一种较强的还原剂, 与水中氧反应生成硫酸钠, 从而除去水中的氧, 反应式:2Na2SO3+O2→2Na2SO4, 亚硫酸钠的加入量一般要过量。按理论计算, 除去1mg/L的氧需要8mg/L的亚硫酸钠, 但实际上要加入20mg/L工业亚硫酸钠 (Na2SO4·7H2O) 。

亚硫酸钠除氧基建投资小, 运行操作简单, 但是除氧效果不可靠, 且增加锅炉水的含盐量, 需加大排污, 造成热量和水量的损失, 增大锅炉产生CaSO4水垢的可能性。

4.5 钢屑除氧

钢屑除氧就是使水经过钢屑除氧器, 钢屑被氧化, 而将水中的溶解氧除去, 反应式为:3Fe+2O2→Fe3O4。钢屑的材料可以用0~6号碳素钢, 钢屑厚度一般用0.5~1mm, 长度为8~12mm, 要采用切削下不久的钢屑。在装入前, 应先用2%~3%的碱溶液洗去附着在钢屑表面的油污, 再用热水冲去碱溶液, 然后用2%~3%的硫酸溶液处理20~30min, 再用热水冲洗, 使钢屑表面容易与氧起作用, 钢屑装入除氧器后要压紧。图4为钢屑除氧器原理图。

钢屑除氧器装置简单, 投资小, 操作也比较方便。但水温过低或氢氧根碱度过大, 钢屑表面钝化, 都会使除氧效果降低, 同时更换钢屑劳动强度也较大。有的锅炉房将钢屑除氧与加入反应剂除氧联合使用, 效果较好。

4.6 海绵铁常温过滤除氧

海绵铁的主要成分是铁素体, 其粒径约1.5mm, 平均密度约为1.5左右, 铁素体表现疏松、多孔且外表极不规则, 表面积大, 与水介质接触充分, 极易与其中的溶解氧发生反应, 反应最终生成物Fe (OH) 3呈絮状, 分子附着力小, 用具有一定强度的水反冲洗, 极易从海绵铁中排除。运行中, 残留的二价铁离子可在其热力系统循环中, 与二次渗入的氧气先发生反应, 从而保护锅炉本体免遭腐蚀。残留的氢氧根离子, 可相对提高循环水碱度, 一定程度地改善热水锅炉循环水碱度偏低的状况。其主要特点是:常温除氧, 无需加热;设备整体组装, 占地面积小。

5 各种除氧方式的比较

适用于热水锅炉给水除氧方式多种多样, 每种除氧方式都有各自的特点, 我们在选择某一种除氧方式时, 要根据其特点认真地分析, 选择合适的除氧方式时。几种常用除氧方式的性能比较见表1。

随着科学技术水平的不断提高, 各种除氧技术也有了新的发展, 膜分离真空除氧技术便是近几年开发成功的一种新型真空除氧技术, 正逐步得到推广应用。

6 膜分离真空除氧器

6.1 SLY膜分离真空脱氧的原理

膜分离真空除氧器是依据“微界面广谱解析技术”研制开发而成, 是利用气液分离膜所具有的疏水性和微孔透气性的特殊性能与减压脱氧原理相结合的新型脱氧技术。所谓疏水性和透气性, 即为一定条件下, 气体可以透过膜的特性, 在介质一侧通水, 膜的另一侧抽真空, 水中的溶解氧在渗透压的作用下由高浓度向低浓度扩散, 从而达到除氧的目的。膜真空除氧器的核心部分是一种在有限的容积内可为气液两相提供巨大的接触面的气液分离膜组件。由于它提供了非常大的表面积, 使水与膜界面充分接触, 形成无数的“微界面”, 从而达到脱氧目的。

膜组件为中空纤维式。中空纤维膜是一种极细的空心膜管, 它本身不需要支撑材料就可以耐很高的压力。它实际上是一根厚壁的环柱体, 纤维的外径有的细如人发, 约为50~200μm, 内径为25~40μm。其特点是具有在高压下不产生形变的强度。中空纤维膜组件的组装是把大量 (有时是几十万或更多) 的中空纤维膜弯成U型而装入圆筒型ABS或不锈钢耐压容器内。

6.2 SLY膜分离真空除氧器工艺系统

SLY膜真空除氧器由预处理器、保安过滤器、除氧组件、真空泵、给水泵 (或增压泵) 、化学清洗系统、控制盘及相应的电器仪表控制系统组成。根据除氧水量、残氧量设计及除氧组件的通水能力, 除氧组件可单独串联、并联或串并联组合运行。进水首先通过预处理器和保安过滤器进行保安过滤, 然后进入串并联的除氧组件。一般常温条件下水中含氧去除率超过95%以上。经过组件物理脱氧后水中含氧降到0.3~0.5mg/L。从最佳投资性能比考虑, 残氧适宜通过加入适量除氧剂进一步除去。因此, 对除氧指标要求较高的情况下, 推荐采用膜物理除氧加化学除氧的方案。

SLY膜真空除氧器工艺流程如图5所示。

1) 预处理器

预处理器是用于拦截进入除氧器软化水中10μm以上微粒的过滤器。根椐除氧器进水水质情况, 膜真空除氧器预处理器可以为不锈钢精密过滤器或盘片过滤器。

2) 保安过滤器

保安过滤器采用精密过滤器结构, 为保证过滤精度, 一般内装1~5μm折叠滤芯。

3) 除氧组件

除氧组件是SLY膜真空除氧器的核心部件, 其采用中空纤维式膜组件 (图6) 。根椐除氧器处理量和除氧深度的要求选用数个除氧组件, 灵活进行串并联工艺设计。单个除氧组件通水能力为1~11t/h, 脱气率>75%。

4) 真空泵

真空泵是造成真空工况的关键设备。SLY膜真空除氧器真空泵选用水环式真空泵。为节约水资源, 水环式真空泵的用水采用循环水箱回收使用。进入除氧器的常温给水作为补充水加入循环水箱, 使水箱水温不超过30℃。

5) 化学清洗系统

膜真空除氧器在除氧组件前尽管有预处理器和保安过滤器, 但在长期运行中, 在膜进水侧会累积胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等物质, 造成膜污染, 引起性能衰竭脱气率下降问题。当性能下降到一定程度时, 就要对组件进行及时有效的清洗, 恢复组件性能, 避免造成严重膜污染而难以恢复。

SLY膜真空除氧器配有化学清洗系统, 包括精密过滤器、磁力驱动泵、清洗药箱及相关工艺管线。

6.3 SLY膜分离真空除氧器的特点

由于SLY膜分离真空除氧器独特的除氧原理及其系统组成的特点, 使膜分离真空除氧器具有以下的特点:

1) 性能优异:采用最新技术最佳组件构造, 以最小的空间获取最佳效果。

2) 操作简单:启动真空泵立刻得到除氧水。

3) 绿色环保:组件选用绿色材料制造, 保证无污染和操作安全。

4) 低位安装:设备可直接安装在地面上, 节省基建投资, 同时也给安装、管理、操作、维修和搬迁带来极大的方便。

5) 节省能源:进水不需加热, 流程压降小, 能耗低, 运行费用低。

6) 撬装模块化:除氧器采用了模块化设计, 根据处理量和除氧深度的要求, 组件灵活采用串、并联结合方式布置。

7) 自清洗功能:先进超声波清洗过滤功能。

6.4 应用情况

新疆油田公司乌鲁木齐办事处供热锅炉房安装2台29MW及1台14MW燃气热水锅炉, 为锅炉给水除氧设有2台50t/h膜分离真空除氧器, 1用1备。一般情况下, 除氧器进水温度8~16℃, 进水含氧量9.3~10mg/L, 除氧器真空度-0.094~-0.098MPa之间, 除氧器出口锅炉给水含氧量0.015~0.20mg/L, 投加少量药剂即可满足锅炉给水含氧量要求。

7 结语

通过对供热锅炉给水各种除氧方式的工作原理与除氧效果的分析, 对热水锅炉给水的除氧方式有了更加全面清楚的认识。在选择热水锅炉给水除氧方式时, 应充分考虑每种除氧方式各自的特点, 根据供热系统的不同情况加以选择。

在热力系统中, 特别是对热水锅炉, 除去锅炉给水中的溶解氧, 是保护热力系统中所有设备不受腐蚀的基本条件, 也是保证热力设备安全经济运行必不可少的手段。就热水锅炉来讲, SLY膜分离真空除氧技术是适合热水锅炉供热系统的, 该除氧方式在未来的热水锅炉给水除氧系统中具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]锅炉房使用设计手册编写组, 锅炉房使用设计手册 (第2版) [K].北京:机械工业出版社, 2001.

[2]詹建东, 谢经磊, 崔友坤.油田注水脱氧方法探讨[J].内蒙古石油化工, 2012 (11) :33-34.

给水除氧技术 篇4

1 原真空除氧系统

原真空除氧系统见图1。

原真空除氧器布置在发电厂房12m层,锅炉给水泵及疏水箱布置在0m层,保证了锅炉给水泵进口水位超过10m以上(水柱高度压强将大于真空度),使得锅炉给水泵进口不出现汽蚀现象。真空除氧采用一台循环水泵带动水喷射真空泵来保证除氧水箱的真空度。随着水不停地循环,循环水箱的水温逐渐上升,除氧水箱的真空度将逐渐下降,当循环水温达到45℃时,真空度将下降到-80k Pa以下。在此压力下,水中溶解的氧气将超过锅炉给水水质的要求,对锅炉产生氧腐蚀,故需要不停地更换温度更低的循环水,才能达到除氧的效果。

此真空除氧器的特点:(1)需要抽真空的循环水泵及水喷射泵(射水抽气器)不停地运转来维持稳定的真空度。(2)需要不停地更换循环水来降低循环水温,保证真空度不下降。

此真空除氧器的缺点是电站水耗及能耗增加。

2 改造后的真空除氧系统

改造后的真空除氧系统见图2。

1.循环水泵;2.水喷射泵;3、9.真空阀;4.除氧雾化泵;5.循环水箱;6.除氧水箱;7.给水泵;8.疏水箱;10.真空管道;11、12.闸阀;13.溢流管

此次改造的目的是降低真空除氧的能耗和水耗。真空除氧器的水来自凝汽器,由凝结水泵泵入除氧雾化塔。结合余热发电整个汽水系统分析发现,真空除氧系统和汽轮机凝汽器抽真空系统原理一致,凝结水在凝汽器中就经过了真空除氧,进入除氧器的水含氧只有补充水这一部分,余热发电除氧补充水量很小,正常运转约为蒸发量的2%左右,故可以经过改造,使真空除氧抽真空系统与凝汽器抽真空系统并用凝汽器抽真空设备,取消真空除氧器的循环水泵及水喷射泵,达到降低能耗和水耗的目的。

改造后系统增加阀门9、11、12、管道10、13。管道10为除氧器真空管道与凝汽器抽真空管道连接管道(除氧器与凝汽器距离15m,增加管道15m),由阀门9断开;阀门11将循环水箱溢流管断开;管道13为除氧水箱溢流管(增加管道4m),并将原有溢流管道延伸到离疏水箱底部100mm(正常运转时,保证疏水箱水位在300mm以上,即可保证溢流管不窜入空气进入除氧水箱而破坏除氧水箱真空),由阀门12断开。改造后真空除氧器运行方式:关闭阀门3、11,开启阀门9、12,停循环水泵即可投入正常运转,达到节能降耗的目的。

3 效果

1)改造后运行情况。真空除氧系统改造后,凝汽器真空度在改造前后没有变化,基本保证在-88k Pa左右,除氧水箱真空度与凝汽器真空度一致,除氧效果明显,经日常运行检测,除氧水箱水中含氧量均低于0.05mg/L,符合余热锅炉给水水质标准要求。

给水除氧技术 篇5

关键词：给水除氧器,水位控制,压力控制

0 引言

秦山第二核电厂给水除氧器系统是二回路主要热力循环中的一个重要组成部分。该系统接收低压加热器系统供给的初步升温的给水, 经本系统加热除氧后, 送往主给水系统, 再经高压加热器系统加热达到要求温度后, 送往核岛蒸汽发生器。在机组正常运行时, 本系统所需的加热蒸汽, 由汽轮机LP1和LP2低压缸第2级后抽汽供给。我厂采用的是基于热力方法分离活性气体的卧式喷雾淋水盘式热力除氧器。电厂实际运行经验表明, 越是高参数、大容量机组, 除氧设备及除氧效果要求越高。

1 给水除氧器系统结构及工作原理

我厂的除氧器采用了喷雾除氧段和淋水盘式深度除氧两段除氧结构, 具体结构如图1和图2所示。当凝结水进入除氧器后, 进水分两路均匀地进入除氧器上部的两个独立水室, 在两进水室的长度方向各均匀布置了125只16T/h的恒速喷嘴。因凝结水的压力高于除氧器的汽侧压力, 水汽两侧的压差△P作用在喷嘴上, 使凝结水在喷嘴中喷出, 呈现一个圆锥形水膜进入喷雾除氧段空间, 在这个空间中逆向流动的过热蒸汽与圆锥形水膜充分接触, 迅速把凝结水加热到除氧器压力下的饱和温度, 绝大部分的非冷凝气体均在喷雾除氧段中被除去。穿过喷雾除氧空间的凝结水喷洒在淋水盘箱上的布水槽钢中, 布水槽钢均匀地将水分配给淋水盘箱。淋水盘箱由多层一排排的小槽钢上下交错布置而成, 凝结水从上层的槽钢两侧分别流入下层的槽钢中一层层地交错流下去, 使凝结水在淋水盘中有足够停留时间且与蒸汽接触使热交换面积达到最大值。流经淋水盘箱的凝结水不断再沸腾, 凝结水中剩余的非冷凝气体在淋水盘箱中被进一步去除, 使凝结水中含氧量达到要求, 故该段称为深度除氧段。在喷雾除氧段和深度除氧段中被除去的非冷凝气体均通过除氧器上部设置的8根排气管排向凝汽器或大气。溶解氧含量达到要求的除氧水也即给水从除氧器出口管流入除氧器水箱 (贮存段) , 以满足蒸汽发生器随时对给水的需要。

2 除氧器水位控制

除氧器水箱要求保持定水位运行, 在汽机负荷在0~100%Pn范围内, 除氧器水位始终维持在约水箱中心线以上550mm。水位控制的目的就是通过调节进入除氧器的凝结水流量来维持除氧器水位。

除氧器的水位控制是通过除氧器水位调节系统对调节阀 (CEX042/026VL) 进行控制来实现的, 水位控制有单冲量和三冲量两种方式, 除氧器水位调节模拟图见图3, 该系统设有两个PI调节器, 分别是水位调节器和流量调节器, 可实现单冲量和三冲量调节。当给水流量低于额定流量的40%时, 水位由单冲量调节回路控制, 当给水流量达到额定流量的40%时, 调节回路自动切换到三冲量调节, 选为40%作为切换点综合考虑了尽量扩大三冲量调节的负荷范围和克服仪表测量不准确以及疏水的影响。在单冲量与三冲量方式切换中, 各回路的调节器功能由MCS系统中切换逻辑实现无扰切换。

在单冲量控制方式下, 控制系统获取除氧器液位进行校验后取平均值作为水位实测信号, 然后与水位设定值相比较得出偏差, 再送至水位调节器进行比例积分, 得到驱动机构的动作信号送入CEX042RC去控制调节阀CEX026VL与CEX042VL。凝结水流量较小时, 由小阀CEX042VL来调节, 当凝结水流量较大时, 由CEX026VL调节, 此时CEX042VL保持全开状态。CEX042RC的输出是通过图4的一个函数来确定CEX042VL/CEX026VL两个阀门开度。这种大小阀控制的方式在机组起动和低负荷阶段, 可以通过旁路管道的小阀) 控制除氧器水位, 大阀处于关闭状态;在机组带较大负荷时, 小阀全开, 通过主管道的大阀控制除氧器水位。避免了大阀在小开度下较长时间运行, 减小了大阀的磨损和节流损失, 提高了机组效率, 同时提高了调节系统的稳定性, 避免大阀在小的开度下调节造成调节性能不好, 从而影响系统稳定。

当给水流量总和超过40%额定流量后, 水位控制系统自动切换至三冲量调节。随着机组负荷的升高, 在瞬态工况下, 除氧器水位的变化也是极其缓慢的, 液位具有很强的滞后性。这时如果仍然采用单冲量调节不能满足水位控制快速响应的要求, 同时由于液位调节滞后会导致凝结水流量的快速增加/减少引起除氧器压力下降/上升, 从而影响到除氧效果。三冲量调节器由两级PI调节器串联组成。其中一个是水位调节器, 对水位偏差信号进行调节;另一个是流量调节器, 对给水流量和凝结水流量的变化可以做出快速响应。引入给水流量和凝结水流量信号的作用是当给水流量与凝结水流量之一发生变化时, 流量调节器迅速响应, 作为前馈环节调节CEX026VL和CEX042VL动作, 以使给水流量与凝结水流量保持平衡, 克服单冲量水位调节上的响应滞后。

3 除氧器压力控制

除氧器压力控制可以分为定压运行和滑压运行两种控制除氧器内的压力, 一方面是保证除氧器正常工作, 另一方面保证主给水泵入口有一定的吸入压头, 以防主给水泵汽蚀。下面分几种工况来讨论除氧器压力控制。

3.1 定压运行控制

在汽机未启动或一、二号低压缸二级叶片后抽汽压力未达到除氧器供汽压力要求时, 除氧器通过辅助汽源 (SVA) 或主蒸汽 (VVP) 来维持压力。压力测量值由ADG006MP与ADG009MP测出, 取平均值后, 与整定值0.147MPa.abs比较, 二者的偏差送PI调节器, 调节器输出控制除氧器辅助蒸汽入口调节阀ADG031VV开度使加热蒸汽进入除氧器, 保持除氧器压力为0.147MPa.abs, 同时加热除氧器中给水到对应压力下的饱和温度, 达到除氧的目的。

3.2 滑压运行控制

随着机组负荷的升高, 来自汽轮机1/2号低压缸二级后的抽汽压力也逐渐升高, 当除氧器的压力大于设定值0.147Mpa.a时, ADG031VV会经过比例积分环节自动关闭。此后, 除氧器压力便进入滑压运行模式, 依据机组负荷在0.147—0.45MPa之间变化, 此时的除氧器压力不需要控制。当汽轮机甩负荷时, 来自汽轮机低压缸的抽汽流量会下降很多, 除氧器内压力从较高值下降至低值时会使除氧器内水产生汽化, 有可能导致主给水泵前置泵入口产生汽蚀, 在除氧气压力低于0.147Mpa.a, ADG031VV会自动开启, 利用除氧器的辅助汽源来维持除氧器压力最低在0.147Mpa.a, 以保证除氧效果和保证主给水泵净正吸入压头。

3.3 除氧器滑压运行带来的问题

汽轮机负荷在接近额定工况下运行时进入除氧器的水量、水温符合设计工况, 除氧气器的定压与滑压工作效果是一样的, 均能保持给水处于沸腾状态。但是, 当汽轮机负荷在较大范围内变动时, 除氧器滑压运行与定压运行比较将对除氧效果产生不同的影响。当汽轮机负荷增大时, 除氧器内的工作压力将随着抽汽压力的升高而升高, 与此同时除氧器内和给水箱中的水在此瞬间来不及达到相应压力下的饱和温度, 此时给水中含氧量增加。这种情况一直要持续到除氧器内水温达到新的压力下的饱和温度, 除氧效果才能恢复。当汽轮机减负荷时, 除氧器内的工作压力随抽汽压力的下降而降低。由于给水箱的热容量较大, 水温瞬间还来不及下降, 部分水必然会发生汽化, 汽化蒸汽上升对凝结水进行加热除氧, 除氧水在下降过程中由于压力的下降自身要发生汽化, 相当于二次除氧, 所以在汽轮机减负荷时, 除氧器滑压运行的除氧效果是十分良好的。

汽轮机负荷变化时, 除氧器滑压运行对给水泵入口汽化也会产生影响。当汽轮机负荷增加时, 除氧器内工作蒸汽压力升高, 此时给水温度低于新压力下的饱和温度, 大大减小了给水泵入口发生汽化的可能性。当汽轮机负荷突然减小时, 除氧器的工作蒸汽压力随之下降, 当这个压力降低较大时, 会在给水箱、给水泵进口等处发生部分水的汽化, 严重时会引起给水泵不能正常工作。

综上所述, 当除氧器采用滑压运行时, 除氧效果下降主要发生在机组负荷突然增大的情况下, 而给水泵进口水的汽化, 威胁给水泵安全运行, 主要发生在机组负荷突然减少时。为了利用除氧器滑压运行的优点提高机组运行的经济性, 采用相应措施克服和防止除氧器滑压运行带来的问题, 对单元制大型机组的除氧器采用滑压运行将有广阔的前景。

3.4 我厂除氧器滑压运行采取的措施

提高除氧器给水箱的布置标高, 增大给水泵入口静压这一措施的优点是运行维护简单, 缺点是厂房建筑投资增大。我厂除氧器布置在13m平台, 主给水泵布置在-7.2m, 为防止给水泵汽蚀提供了较大的静压头。

给水泵前加装前置泵增大有效汽蚀余量, 此时可降低给水箱布置标高, 减小厂房荷重。我厂的主给水泵也采用了这种方式, 主给水泵采用两级, 通过一个前置泵将给水压力提升, 再由压力级泵将给水压力提升至9MPa左右, 降低了给水泵发生汽蚀的可能。

汽轮机甩负荷时采用备用汽源供给除氧器蒸汽, 阻止除氧器压力下降, 备用汽源可用新汽经减温减压或其它可以获得的蒸汽。我厂采用了定压和滑压运行相结合的方式, 在低压缸抽气压力大于0.147MPa的情况下, 利用低压缸抽气进行滑压运行, 大大提高了机组的经济性, 在抽气压力低于0.147MPa的情况下, 开启ADG031VV, 利用主蒸汽或者辅助蒸汽将除氧器压力稳定在0.147MPa, 保证主给水泵有足够的吸入压头, 防止除氧器压力的进一步降低。这也是我厂采用两种运行方式相结合的原因, 既提高了经济性同时也兼顾了安全性。

4 结论

热力除氧器是核电机组中的重要热力设备, 透切理解热力除氧工作原理, 掌握除氧器水位和压力控制机理并维持稳定, 对机组安全稳定运行, 提高二回路热力循环效率, 保证二回路水质, 延长机组的寿命具有十分重要的意义。

参考文献

[1]秦山核电二期给水除氧器系统手册 (ADG) [S].

[2]定值手册[S].

[3]核电厂中级运行 (中核核电运行管理有限公司) [Z].

除氧器的余气回收技术革新论 篇6

锅炉用水一般富含氧气和其他气体分子，其中氧气对给水管路和锅炉本身都具有严重的腐蚀作用，产生氧化铁等物质，附着在给水系统的管壁上或加热表面等，最终成为难以消除的铁垢，影响锅炉加热，严重时甚至导致爆炸事故。因此，国家有关标准对此规定，大部分符合要求的锅炉都要配备除氧设施。但是，除氧设备的工作原理决定了这部分系统中能量损耗严重，需要采取一定的措施对含有较多热量的除氧排放余气进行回收再利用，提高企业的经济效益，为国家提出的节能事业做出贡献。

1 除氧器余气回收技术现状

目前工厂和电站所使用的锅炉中，可以采用两种除氧技术，一是利用与氧气产生反应的化学药剂，注入水中与氧分子结合，达到除氧目的，称为化学除氧法；二是通过热力系统将需要除氧的水加热到除氧器工作压力下的饱和温度，使溶在水里的氧气随着其他气体一同排出，称为物理给水除氧方式。现有行业中一般采后者即热力除氧法。为了更好地排除气体，除氧器要将余下的乏汽直接向外界排放，具有大量水分和热量的蒸汽就这样损失在空气中，不仅严重浪费热量，也造成了相当程度的环境污染。如果能够通过先进的回收技术，将余气中的能量进行重复利用，不仅达到了排除氧气的效果，也提高了能源的利用效率，增加了有效的经济与社会回报。

传统的余气回收技术即为利用乏汽热量，加热生活用水，降低人们生活消耗能量成本来实现。将生活用水通过适当的管路，进入除氧器的加热腔，与余气排放管路通入同一个加热系统当中，使用乏汽中的高温水蒸气来加热生活用水，最后通过U形管注入到热水存储箱里。利用控温装置，调节箱内的热水温度，将合格的热水提供给用户使用。当供水温度下降时，还可以将箱内存水再次注入加热循环，直到温度合格为止。

此种方法是对除氧器余气热量的直接应用，效率较高，且装置简单，贴近人们的日常生活，大大减少了居住热水所需燃煤的消耗量。但是，由于大型除氧器的使用范围一般在工厂和电站的锅炉内，并不临近集中居住区，可以提供的用户较少，若热水得不到方便及时的利用，热量仍然会大量损失。若向较远处的用户提供，又会加大运输途径中的能量损耗，提高装置造价，降低性价比。并且，长期采用这种办法，会导致热水存储箱内大量积垢，需要一定的排垢成本，对供水质量也有一定影响。同时，这种办法的能量利用较为单一，仅仅是热量的传递，不能提供更多种能量来源。针对这种情况，有必要对除氧器余气回收技术进行深入研究，鼓励创新，以提高能源利用率，增加能量转换途径为目的，通过多种方式实现余气回收。

2 现代较为先进的余气回收技术

2.1 喷射泵余气回收技术

蒸汽喷射热泵技术是利用高温蒸汽的能量，提取出除氧器中被浪费掉的部分热量。喷射热泵包括泵壳、喷嘴、管路和电动机构等组成，将具有一定压力的高温蒸汽引入热泵，建立起一个低压区域，将除氧器中的余气吸入，两种气体进行混合和能量交换，利用高温膨胀产生的压力使混合蒸汽的热能转化为势能，实现余气的回收效果。

此项技术是根据航空航天气体动力学和两相流理论结合热力系统工程实际所研制的最新理论成果。它可以将除氧器余气的热量损失转化为动力能量，并以此为排放热水提供压力或势能。这是行业节能的最新领域，具有高度应用价值。

2.2 KLAR余气回收技术

KLAR自动低位热能回收装置包括余气回收头，气液分离装置和热水压力提升回流这三个部分，装在除氧器上，将一部分除盐软水通过回收头引入除氧系统，高速流过喷嘴时，会瞬间与高温乏汽进行某种程度的结合，除盐软水温度升高，乏汽遇冷凝结为水，流入气液分离装置，最终送回除氧器中进行二次工作。而气体仍然会逸出，停留在气液分离装置上部，通过一定措施集中排除。这样，就实现了余气中热量和水分的回收。

这种技术装置简易，便于操作，热量回收效率较高，适合实际生产需要。实现了热量回收，保证冷凝水中氧气排除比例达到标准要求，提高水的利用率和质量安全，是值得推广的余气回收新技术。

2.3 JF-CV余气回收技术

JF-CV余气回收装置包括吸收塔、热水存储罐、水泵和电力控制部分。将常温的工作水源引入吸收塔低压区室，可以吸收余气中的部分热量其余热量经低压区室下部通过双程降淋装置，形成凝结水和少量蒸汽以及排出的氧气，通过出口最终排放。吸收热量的工作水源可以存入热水存储罐中，使用水泵抽送入除氧器反复使用。

一般此种技术的先进性在于电力控制系统的智能性，它包括温度、压力和液位控制系统，通过温度和压力检测反馈到工作水量控制环节，保持余气回收的热水温度和吸收塔内的压力稳定。在吸收塔下部设置磁翻板液位传感器，根据热水收集系统中检测到的液位信号调节水泵工作，稳定液体流动状态。此种技术对余气的吸收效率高达99.8%，保证高温回收水源的质量，并能够通过防气蚀装置来维持水泵的洁净度，属于效率极高的回收技术。

除氧器余气回收是电气行业实现节能目标，完成热量零排放的关键技术。对此项课题提出技术革新，采用多种现金方式提供热能回收方案，能够更加有效地改善节能效果，在环保、经济、社会等多个角度产生巨大的效益。余气回收技术革新符合国家对节能减排政策的指导方针，有力地推动了行业能源效率提高策略的尽早实施。

摘要：为了合理利用热量和资源,提高效益,对除氧器的乏汽回收已经成为能源待开发项目中较为重要的课题。对于排出余气的回收技术,许多厂家积极研究,采用多种合理回收手段,实现了节能减排效果。对于此项技术,还需要更多力量的投入,深入挖掘节能潜力,将余气中的能量以更大比例、更多方式进行利用,实现能源可持续发展的要求。

关键词：除氧器,余气,回收,新技术,理论

参考文献

[1]陈军田,张春义,廖晶佶.热力除氧器的技术改造[J].热电技术,2007(4).

[2]高峰.除氧器乏汽的回收利用[J].设备管理与维修,2006(6).

[3]刘明宝.除氧器乏汽回收技术在节能减排中的应用[J].四川电力技术,2009(6).

[4]范文锋,官民健,荣庆善.除氧器乏汽的回收再利用[J].热电技术,2007(3).