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石家庄热力除氧器|热力除氧器供应

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更新时间：2022-06-27 16:03:29浏览次数：1129次

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力创环保设备有限公司

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产品简介

为了防止给水中含有溶解的氧等气体使锅炉内发生化学腐蚀，就需要对给水进行除氧，将水中的绝大部分腐蚀气体除去。除氧的方法主要有热力除氧、钢屑除氧、化学除氧、解吸除氧等。

详细介绍

1．除氧器概述

蒸汽锅炉的受热面由于各种原因而引起腐蚀，会对锅炉运行造成故障。腐蚀通常系由几个因素共同形成，而大部分的腐蚀现象可由电化学作用解释。高压以上锅炉的受热面具有高的热负荷，可能因某种原因发生内部腐蚀，而这种原因在中压锅炉造成的腐蚀，而这种原因在中压锅炉造成的腐蚀较轻，所以对高压以上锅炉应采取严格的防腐蚀措施。

锅炉发生腐蚀的一些主要原因是：水中含有溶解的氧气等气体而引起的电化学腐蚀，金属材料含有杂质，金属的局部电压作用，炉水及蒸汽的PH值较低，铁—水与铁—蒸汽在锅炉局部过热和在过热器中由于高温反应而产生的腐蚀效应，金属迅速加热或冷却而发生的热震能使材料应力迅速变化，并能在一定条件下形成磁铁氧化物，停炉时间过久而缺乏应有的保护。而锅炉热力设备腐蚀zui主要的原因是水中含有氧等可溶解的气体，这些气体呈游离状态，在温度较高的条件下可以直接和钢铁金属发生化学反应，因而使热力设备和管道遭受腐蚀，因此水中溶解有任何气体对于锅炉热力设备的安全可靠运行都是十分不利的。

溶解在水里的气体zui主要的是氧气，氧对钢铁的氧化腐蚀作用虽进行得很缓慢，但是对于*连续运行的热力设备来说是十分危险的，锅炉、汽轮机的设计寿命长达30年，在中国甚至实际使用到50年，在这样漫长的使用寿命中，要保证它不被腐蚀损坏，防止氧气腐蚀显然是一个十分重要的措施。

1.1热力除氧原理

1.1.1热力除氧原理

当水和某种气体接触时，就会有一部分气体溶解到水中，用气体的溶解度表示气体溶解于水中的数量，以mg /L计值，它和气体的种类以及该气体在水面的分压力和水的温度有关。在一定的压力下，水的温度越高，气体的溶解度越小，反之气体的溶解度就越大。同时气体在水面的分压力越高，其溶解度就越大，反之，其溶解度也越低。天然水中溶解的氧气可达10mg / L由于汽轮机的真空系统不可能严密，空气通过不严密部分渗入系统，凝结水可能溶有大量氧气。此外，补充水中也含有氧气及二氧化碳等其它气体。采用热力除氧的方法，可除去给水中溶解的不凝结气体。

除氧是要除去水中所有的不凝结气体，它采用的是热力除氧的方法，其原理是依据亨利定律和道尔顿定律以及传热传质定律。亨利定律指出：当液体表面的某气体与溶解于液体中该气体处于进、出动态平衡时，溶于单位容积液体中该气体的质量ｂ，与液面上该气体的分压力Ｐb成正比：

ｂ＝ｋＰb/Ｐo （mg/L）

式中：Ｋ为该气体的质量溶解度系数，它与液体和气体的种类和温度有关；Ｐo为液面上的全压力。可见当水面上气体的分压力小于溶解该气体所对应的平衡压力Ｐb时，则该气体就会在不平衡压力差△Ｐ作用下，自水中离析出水面，直到新的平衡状态为止。因此，如果使水面上该气体的分压力一直维持零值，就可以使该气体从水中*逸出而除去，这就是热力除气的基本原理。问题是如何使水面上不凝结气体的分压力近似为零。

根据道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。除氧塔空间的总压力Ｐ等于水中所溶解各气体在水面上的分压力Ｐｉ与水上面水蒸汽分压力Ｐs之和，即：

Ｐ＝ΣＰi＋Ｐs （MPa）

在除氧器中，随着水流被蒸汽不断地加热，水会逐渐蒸发，水表面的水蒸汽压力就逐步增大，其它气体的分压力就逐步减少，水中的气体分子逐渐脱出，并随余汽排出，水面内外气体分压均被减小而维持一定的压差△Ｐ；当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水表面的水蒸汽分压力等于除氧头的压力，也即蒸汽分压力等于总压力，其它气体的分压力近于或等于零，这就可能让水中的各气体*脱出，水中气体溶解量接近零。加热除氧过程既是传热过程同时又是一个传质过程；气体从水中离析脱出的量与水的表面积Ａ、不平衡差△Ｐ成正比例，即

Ｇ＝ＫmＡ△Ｐ（mg/L）

Ｋm是传质系数或称离析系数。

气体从水中离析过程即传质过程，此过程可分为两个阶段：*阶段是初期除气阶段，水中所溶气量较多，不平衡压差较大，气体能以小气泡形式克服水的表面张力迅速逸出水表面，此阶段可除去水中大部份的气体；第二阶段是深度除气阶段，因这时水中溶解的气量较小，不平衡△Ｐ较小，气体只能依靠分子的扩散作用缓慢地从水表面逸出，于是就要设法造成大面积水膜，以减少水的表面张力，加强扩散作用；或者利用蒸汽在水面下的鼓泡作用，让气体附在水泡面上逸出。可见深度除气过程较缓慢，所以用加热的原理除气不容易做到很*。特别是水温没有达到除氧器压力对应的饱和温度时，水中含氧量急剧增加。在对于除气要求很高的机组，一般要再辅以化学除氧措施。 -

图1－1示出氧气的溶解度与水的温度关系。在热力除氧时，将水温提高能降低氧气和其他气体的溶解度，并同时升高了水蒸气的分压力即降低了氧气等气体的分压力。当水达到该压力下的沸点温度时，在液面上就仅有饱和水蒸气，其分压力为Px=P，而此时其余氧气等气体的分压力等于零，则被除氧。这种除氧状态仅存在于接近水面的薄层，被放出的气体能成气泡状分离，但液体的表面张力和黏度能阻滞气泡自水分离，在温度升高时此表面张力和黏度会降低。

热力除氧是将水进入除氧器后播散成微细的水柱液滴或微薄的水膜，同时加热蒸汽进人

除氧器后与水直接接触而使水被加热，由于水流细小，形成的表面积大，因此能与蒸汽充分接触被加热而达到相应压力下的饱和温度，使氧气析出，而微细的水流又使氧气易于逸出，从而达到充分的除氧。除氧虽有多种方法，但在火力发电厂中实际应用的只有热力除氧器。溶解在水中的气体主要是氧气，但还有小部分其他腐蚀性气体，在热力除氧器中把它们一并除去，因此除氧器也可以称为除气器[在国外就称为除气器（Deaeartor）。

物理除氧法用得zui广泛的是热力除氧。这种方法成本低，不但能除去水中溶解的氧气，还可除去水中溶解的其他不凝结气体，且没有任何残留物质。因此除核电站外所有火电厂都无例外地用它。

热力除氧的条件：

为了使锅炉给水溶解氧达到合格标准，要求做好除氧器的结构设计、运行和调整工作，满足下列基本条件，才能取得良好的除氧效果。

（1）将水加热至相应压力下的饱和温度。若在0．1MPa下工作，加热不足1℃，水中溶解氧约达0.18mg/L远远超过标准值。

除氧器的运行工况常受到外界条件的影响，为除去水中的溶解氧，必须有足够的加热蒸汽，使除氧器内水的温度与压力经常相适应。为此，除氧器应有灵敏可靠的自动调节装置，对加热蒸汽和补充水应按负荷变化随时加以调整，以保证运行稳定。

（2）使气体的解析过程充分。给水除氧的效果，取决于传热和传质两个过程。传热过程是将水加热至相应压力下的饱和温度，传质过程是使溶解气体从水中解析出来。水在除氧过程中，约占90％的溶解气体以小气泡形式放出，其余的10％是靠扩散作用。除氧器在结构上，应满足传热和传质的要求，同时使水和蒸汽在除氧头内分布均匀，流动通畅。

（3）保护水和蒸汽有足够的接触时间。在一定条件下，对除氧程度要求愈高（即深度除氧），除氧的时问也愈长。为此，可采用多级淋水盘，增加填料层高度以及其他方法，适当延长除氯过程，这也是提高除氧效率的主要方法之一。

（4）能顺利地排出解析出来的气体。在除氧头内要保持蒸汽流通条件，使水中解析出的气体排出除氧器。为此，除了在除氧头内保持一定的热负荷强度外，还应有足够的余汽量。通常余汽量为每吨水1～3kg。

1.1.2 化学除氧

在高压以上机组的锅炉给水除氧，为了达到给水中zui少氧量的要求，在热力除氧以后一般在进行化学除氧，以作为热力除氧的一个补充，消除它的残余养分而达到接近于零，化学除氧也是为了防止除过氧的水再重新吸入氧气。

化学除氧是在水中掺入一定量的化学药剂，使溶解在水中的氧气与药剂化合成为化合物而使氧气析出消除。过去常使用的一种化学剂是亚硫酸钠，用化学除氧法可以使给水中含氧量达到化验分析时不能发现的极小数量。亚硫酸钠与氧发生反应并变成硫酸钠，其反应式为 2NaSO+O NaSO

用亚硫酸钠除氧的速度是随着水的温度增高而迅速增加的。例如当水的温度为80℃时除氧的速度约为1min。

这种除氧的一个缺点是由于水中增加了硫酸盐而增加了给水中的全固形物含量，这使得锅炉的排污量增加了，为了减少亚硫酸钠的耗量和减少给水的全固形物含量，并加快除氧的反应速度，化学除氧应该在给水加热以后再进行，以补充热力除氧的不足。这种除氧法的另一个缺点，在锅炉运行压力为5.88MPa和274℃以上时，所有的硫化物会被分解产生硫化氢，在汽轮机中蒸汽中的硫化氢会产生腐蚀。

目前采用的一种化学除氧法是联氨除氧法，与亚硫酸钠除氧法相比较，联氨法具有显著的优点，这种除氧法可以不必保持过剩的反应剂量就能使氧气得到*化合，此外，使用联氨不会提高水中的含盐量，因为它和氧的反应产物是水和自由氮气，氮气是惰性气体，不会发生腐蚀，其反应式为