鍋爐給水處理是鍋爐的一個(gè)重要的組成部分。在制取蒸汽時(shí),溶解性固體濃/度會(huì)越來越高并會(huì)在鍋爐的內(nèi)部沉積,導(dǎo)致熱傳遞效率和鍋爐效率下降。溶解性氣體,如氧氣和二氧化碳,會(huì)和鍋爐里的金屬反應(yīng)加速鍋爐的腐蝕,從而降低鍋爐的使用壽命。因此,脫氣是保護(hù)鍋爐的一個(gè)重要步驟。
目前,常用的鍋爐水脫氧方法有熱力除氧、真空除氧和化學(xué)除氧。熱力除氧其原理是根據(jù)氣體溶解定律,即氣體在水中的溶解度與在汽水界面上的氣體分壓力及水溫有關(guān),溫度越高,水蒸汽的分壓越高,而其它氣體的分壓則越低。當(dāng)水溫升高至沸騰時(shí),其它氣體的分壓為零,則溶解在水中的其它氣體也就等于零。然而,熱力除氧在10~35t/h的鍋爐和2~6.5t/h的鍋爐及其它要求低溫除氧的場(chǎng)合有其明顯的局限性,且其設(shè)備購置成本高、能量消耗大、運(yùn)行費(fèi)用高。其使用條件苛刻,其進(jìn)水混合溫度要求穩(wěn)定在70~80℃,工作溫度穩(wěn)定在104~105℃,蒸汽壓力穩(wěn)定在0.02~0.03Mpa,條件波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致除氧效果不佳,特別是供熱鍋爐隨著天氣冷暖的變化,鍋爐負(fù)荷變化大給熱力除氧帶來許多困難。
真空除氧的除氧原理與熱力除氧基本相同,除氧器在低于大氣壓力下進(jìn)行工作,利用壓力降低時(shí)水的沸點(diǎn)也降低的特性,水處于沸騰狀態(tài)使水中的溶解氧析出。在20t/h以上的鍋爐,由于出水溫度低于蒸汽鍋爐的進(jìn)水要求則很少采用真空除氧,在要求低溫除氧時(shí)則比熱力除氧有著明顯的優(yōu)勢(shì),但大部分熱力除氧的缺點(diǎn)仍存在于真空除氧中,并且對(duì)噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求較高。
化學(xué)藥劑除氧是把化學(xué)藥劑直接加入鍋爐本體、給水母管或者熱水鍋爐的熱水管網(wǎng)中。化學(xué)處置廣泛用于鍋爐的溶氧控制,運(yùn)行費(fèi)用包括化學(xué)藥劑成本和鍋爐熱水成本兩部分。鍋爐水需要定期的沖洗排去不揮發(fā)化合物。加入水中的化學(xué)品會(huì)提高鍋爐的排污頻率,從而增加鍋爐的運(yùn)行費(fèi)用。鍋爐排污包含水和蒸汽兩種成本費(fèi)用,即新補(bǔ)充的補(bǔ)給水成本,和加熱所消耗的能量成本,鍋爐沖洗排污水是熱的,鍋爐補(bǔ)給水需要重新加熱以轉(zhuǎn)化為蒸汽。
脫氣膜是利用擴(kuò)散的原理將水中的氣體,如二氧化碳、氧氣去除的膜分離產(chǎn)品。脫氣膜內(nèi)裝有聚丙烯中空纖維,纖維的壁上的微孔水分子不能通過,而氣體分子卻能夠穿過。水流在一定的壓力下從中空纖維的里面通過,而中空纖維的外面在真空泵的作用下將氣體不斷的抽走,并形成一定的負(fù)壓,這樣水中的氣體就不斷從水中經(jīng)中空纖維向外溢出,從而達(dá)到去除水中氣體的目的,脫氣膜中裝有大量的中空纖維可以擴(kuò)大氣液界面的面積,從而使脫氣速度加快。脫氣膜能夠?qū)⑷苎鯘舛冉档偷?/span>1ppb水平以下,將溶解二氧化碳濃度降低到1ppm以下,幫助減少由于氧化或碳酸引起的腐蝕和點(diǎn)蝕。通過減緩管路、熱交換器、鍋爐和其他設(shè)備的損壞,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,減少維護(hù)和維修關(guān)鍵設(shè)備的高昂成本。脫氣膜能提供很多傳統(tǒng)的鼓風(fēng)脫碳塔、真空脫氣塔和化學(xué)處理裝置鍋爐給水不具備的優(yōu)點(diǎn),是一種經(jīng)濟(jì)、高效、易于操作的鍋爐水脫氧方法。
鍋爐給水的溶解氧控制是鍋爐防腐保護(hù)的重要步驟,通常采用化學(xué)處置或熱力除氧控制溶解氧含量。而利用脫氣膜進(jìn)行鍋爐水脫氧,無需添加化學(xué)品,減少化學(xué)品的使用,能夠減少鍋爐的吹掃頻率,節(jié)約水和熱能,進(jìn)一步減少因吹掃頻率和鍋爐產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)成本。進(jìn)行脫氣后,低濃度的溶氧和二氧化碳可減少放射性物質(zhì)的生成,減少腐蝕相關(guān)的非定性沉積物的生成。通過降低鍋爐排污率,為用戶大大減少了添加的化學(xué)品費(fèi)用和能量費(fèi)用。
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