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锅炉除氧剂

锅炉除氧剂
 

 

  锅炉和循环水设施的腐蚀是世界性的一大难题,每年由于腐蚀而造成的经济损失巨大=各种腐蚀当中氧腐蚀是最为严重的.传统的除氧方法,如热力 除氧、真空除氧、解析除氧、药剂除氧等均存在投资 大.运行成本高.维修复杂、可靠性差等缺点=近年来,在钢屑除氧的原理上发展起来的海绵铁除氧,虽 然解决了热力除氧等存在的缺点,但在使用中发现 其失效快,易粉化,易板结,寿命短。经研究,发现其孔径大,多项物理性能较差.故而难以达到好的质
  两支测试管高lOOOmm^lOOmm,每支内装髙 度550mm的髙活性块状海绵铁除氧剂^除氧器后 装一取样口:测氧仪型号为OX—11 — GI。
  首先对测试管中海绵铁进行沏底的清洗,直到 出水清澈,此时悬浮物量应达到5mg/L以下:调整
  水流违,使测试装置的截面积流量为20mVm2.h,每 小时测定一次除氧后水中溶解氧含量及进、出口水 的压力。
  用全部实验数据(6天)绘制出除氧水溶解氧含量及除氧装置的压力降变化趋势。从图2可看出, 处理后的水中溶解氧,在所监测的时间内,多数在 “未检出”至0. Olmg/L范围,直至第5天才明显上 升。压力差曲线反映了水在除氧器内的阻力的变化 情况,和溶解氧含量曲线呈相同趋势。经高活性海绵铁除氧剂处理的水中,氢氧化铁沉淀物在高活性海 绵铁除氧剂表面蓄积,很易被反冲洗水冲掉、排除, 除氧剂迅速恢复初始活性D何以高活性海绵铁除氧剂效果好呢,扫描电镜观察自,高活性翻海绵铁除 氧剂的激孔结枸小而致密,而用氧ft铁粉经造球烧 制的海绵铁除氧剂(JM),其晶粒之间粘结形成的缝 隙较大,比块状海绵铁孔径大4倍以上。通过专利技 术生产的块状海绵铁,其微孔的孔径比较小' 在孔内 不宜生成大量的氢氧化铁沉淀物。而用土法烧制的 海绵铁其晶粒之间粘结形成的缝隙较大,在缝隙内 产生大量的氢氧ft铁时,对海绵铁表面的氢氧化铁 沉淀物育牵制力,从而清洗比较因难,造成氢氧化铁沉淀转变成晶体,发生板结.块状海绵铁除氧剂,是 由块状原矿直接还原而来,所以强度高,不粉化,而土法生产的“海绵铁”是用溶于水的粘结剂粘结成, 所以强度弱.易粉ft,
  —a a |
  图2 (注:横轴细小刻度为测量时间)
  高活性海绵铁除氧剂效果好的原因在于物理性 能和化学成份优越,使用中不板结、不粉化、长久保持高活性》其物理性能参数见表
  表1话性海錦铁除氧器的性能指标
抗压强度
转鼓指数
抗磨指数
比表面积
松裝密度
(.N/P)
( + 6.2W,.;)
(-C-
 
kg/cnr)
>1500
>S7
<3-4
 
2. 0 2- 6
  锅炉给水经过除氧后,水中溶解氧含量非常低 (达0,03mg/L以下)。虽然水中含有二价铁,但在 120'C时,FeCOH b发生分解反应:
  3Fe (,0H)n = Fe5;03+H2-f 2HsO 分解后的Fe2Os在锅炉金属表面形成保护性氧 化膜,对锅炉可起到保护作用。另外,因溶解氧含量很低,氧腐蚀现象基本不会发生。
  对于循环水系统,主要是铁细菌腐蚀和氧在腐 蚀的金属表面去极化作用而引起的加速腐蚀。在水 中含有氧的情况下,铁细菌将二价铁转化为Fe2C>3 • xH,0的锈瘤,铁细菌的锈瘤在钢铁表面,形成氧 浓差电池而发生腐浊。
  其反应如下1
  Fe + O. SF^OTOpFe1^ 卞20H—
  二价铁不断被铁细菌腐蚀生成铁锈瘤,从而上 述反应不断进行,设备不断被锈蚀=经除氧后的水,
  其溶解氧含量很低,水中不会发生铁细菌腐蚀反应 和氧在腐蚀的金属表面而引起的腐蚀加速作用,而微量Fc〜不会发生腐蚀现象^
  4工业用除氧器工艺参数的确定
  在实验研究的基础上,为了具有最佳除氧效果 和最高的反洗效率,幵发出了 CH型常温海绵铁除 氧器其结构示意图如图3。虽然在实验中已看到连 续使用至第5天氧含量才开始上升,但为了取得更 良好的效果和更符合工厂的实际运行情况1我们经进一步实验总结,制定出工业用除氧器的工艺参数 为:除氧水流速15〜20m/h,反洗强度ML/rn' .s,填料层高度1. 0〜Um •反洗间隔241
  此工业用除氧器,在一 SHL20-1. 25/250燃煤 蒸汽锅炉的给水系统上采闬,除氧效果非常理想:该锅炉的补水量20t/h,进餘氧器前的软水含氧量为
  m
  图3
  5. 3〜6. 2mg/L,除氧器设备选型为处理水量20t/h 的CH~ 1-2型海绵铁除氧器;每24小时进行一次 反洗。其除氧后测试
  结果表明水中溶解氧含量始终小于0. 03mg/L,基 本在G. 02mg/L左右.除氧器压差也不大,基本维持在O.OSMPa以下。悬浮物测定为U.Smg/L.全铁 0. 7mg/k相当于0. 0125mmol/[丄完全符合低压锅 炉给水标准。
  5经济效益估算
  Q)CH睥海绵铁除氧剂的消耗量 经理论计算及实验验证修正.每吨水消耗22克 海绵铁除氧剂(原水溶解氧含量10ms/L,处理后溶 解氧含量0, U3mg/L,并且包括了 50%的损失
  (2)不同类型的锅炉除氧器基建、设备及运行费 用比较
  表2不同类型的锅炉除氧器基建,设备及运行费用比较(20t/h蒸汽
  由表2可见.活性常温海绵铁除氧不仅在除氧效果方面具有优势,而且在基建、设备和生产运行费 用等方面也有其突出优势。
  常温海绵铁除氧,避免了热力除氧低位安装水 发生汽化而威胁设备安全的严重后果.并且保证了等方面也有锅炉除氧要求。
  综上可以看出我厂采用新工艺生产的高活化海绵铁滤料,作为锅炉除氧剂使用时具有以下特殊优点:
  (1) 配合海绵铁除氧器.免除了传统除氧的热能消耗,降低了生产运行费用。与热力除氧方式 相比,相应增加10%以上的经济效益。
  (2)可用于循环水系统的除氧,节约大量的化学 除氧药品,并且避免了化学药品对环境水质的污染。
  (3J高活性海绵铁除氧剂除氧效果好。处理后水 中溶解氧含量可降到0.03mg/L以下,完全符合国 家低压锅炉水质标准(GB1576 —1996中规定氧< 0. 05mg/L)要求。对于中压锅炉.根据我们的实验数 据,在加强反洗的情况下,配置除铁装置完全能满足 中压锅炉水质标准(GB12145 —仙中规定氧< 0. 015mg/L)要求。
  ( 4)设备运行稳定,反冲洗频率低,再生效果好, 不粉化,不板结.使用寿命长,无毒、不污染环境。
  (5)常温.常压运行,操作容易,无须专人看守。设备结构简单、可靠,设备费用低,施工、维 护费用少=
(7J设备低位安装,体积小,占地面积少,一次性投资少。
规格参数:

名称
指标
名称
指标
活性铁
90%
容重
2.2g/cm3
抗压强度
1500N/T
比表面积
85g/cm3
抗腐指数
3.4
SiO2+AL2O3
5.5
S
0.03%
CU
0.002%
Sn
0.002%
Bi
0.002%

 

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