劉小鋒
摘 要:火力發電廠為我國社會發展提供了主要的電力資源,但是在鍋爐運行中會產生大量的氧,對火電廠的日常安全發電造成了嚴重威脅。本文首先探討了目前我國鍋爐除氧的現狀,然后分析了火電廠給水主要的除氧方法,如熱力除氧、真空除氧以及化學除氧方法,以供相關人員選擇除氧方式時進行參考。
關鍵詞:火電廠;鍋爐給水;除氧方法
除氧工作是火電廠鍋爐給水階段中重要的環節,如果在鍋爐給水中氧氣含量超標,會對鍋爐以及設備表面和管路造成損壞,既會增加水流流動時的阻力,還會形成很多沉淀物,造成水管壁傳熱不良,嚴重時可能出現爆管的現象,所以為保證火電廠鍋爐的運用安全,要采取相應的措施進行鍋爐給水除氧。
1 我國火電廠給水除氧現狀
目前,火電廠鍋爐的腐蝕以及結垢問題是比較常見的。在經過軟水化技術處理之后,結構問題得到很好的改善,但是腐蝕問題一直是影響鍋爐的使用壽命。在鍋爐給水過程中,除氧一直是一個關鍵的環節,水中的氧是腐蝕輸水管道以及鍋爐的主要物質,氧氣會在鍋爐加熱過程中加快對金屬的腐蝕。腐蝕產物通常會在鍋爐熱負荷較高處形成鐵垢,影響熱流的流動,嚴重時還會出現爆管的現象。按照國家規定,火電廠鍋爐蒸發量大于每小時兩噸以及水溫大于95攝氏度的熱水鍋爐都要進行給水除氧工作,從而降低水中含氧量,避免安全事故的發生。
2 給水除氧方法
2.1 熱力除氧
熱力除氧是指將鍋爐給水進行加入處理,使其達到沸點,水中的氧會不斷逸出并連同水蒸氣一并排除,從而減少鍋爐給水中的含氧量。進行加熱的設備成為熱力除氧器,按照除氧器的結構不同,可以將除氧方式主要分為淋水盤式、膜式以及噴霧式。在進行熱力除氧后,不僅可以減少水中的氧氣,同時可以除掉水中游離的二氧化碳、氮氣等各種氣體,而且不會增加水中的含鹽量和其他氣體的溶解量,是目前應用最多的除氧方法。使用熱力除氧時,要注意進入的水流量應保持穩定,水流分配要均勻,盡可能增加水與水蒸氣的接觸面,同時要保證有充足的加熱時間,以保證水中的氧氣被充分排出。
2.2 真空除氧
真空除氧是指在將鍋爐給水處于低于大氣壓的環境之下,利用水在壓強低的環境中沸點低的特點,使水處于沸騰狀態,排出水中的氧氣,屬于低溫除氧的技術。一般在運用這種技術時,通常將水溫控制在20攝氏度到60攝氏度之間,一般真空除氧的方法包括蒸汽噴射和水噴射兩種。在運行負荷較大的鍋爐中,可以通過真空除氧獲得良好的除氧效果。利用真空除氧對于溫度的要求比較低,加熱條件有所改善,但是本質上還是屬于熱力除氧,所以大部分缺點沒有得到有效改善,只是減少了鍋爐自耗氣量,而且真空除氧所應用的設備比熱力除氧設備要求更高,在操作和維護過程中有很多不方便。
2.3 亞硝酸鈉除氧
亞硝酸鈉除氧方法屬于一種化學除氧方法,由于對鍋爐造成腐蝕的主要物質是氧氣,所以可以通過在鍋爐中添加亞硫酸鈉進行化學除氧,利用亞硫酸鈉除氧需要將鍋爐水加熱到80攝氏度左右,并提供足夠的反應時間。由于亞硝酸鈉價格低廉而且投資比較簡單,在實際工作中應用比較廣泛。但是這種方法對于加藥量不容易控制,除氧效果不可靠,而且還會增加鍋爐中的含鹽量,導致排污量增大,造成資源的浪費,所以這種辦法普遍應用于小型工業鍋爐和一些對水質要求比較低的熱力系統之中。
2.4 聯氨除氧
聯氨除氧法一般作為熱力除氧的輔助措施,通過聯氨與氧氣反應生成氨氣和水,可以在不增加鍋爐給水含鹽量的情況下清除水中殘留的氧氣,有利于防止鍋爐收到洋氣的腐蝕。但是聯氨揮發性比較強,而且對人身健康有一定的危害,所以不可以用于生活用水鍋爐中,在添加過程中同樣要注意安全防護措施,以免操作不當形成安全隱患。
2.5 鐵屑除氧
在進行鍋爐給水時,需要確保給水經過鐵屑過濾器,利用鐵屑的氧化過程消耗水中溶解的氧氣。在實際工作中可以通過提高水的溫度,促進氧化反應速度,但是這樣也同時改變了形成鐵銹的形狀,使其變成顆粒狀依附在金屬表面,雖然鐵屑除氧器具有結構簡單、投資小的特點,但是在鐵屑失效之后很難進行清理工作,更換貼息額度的工作難度也很大,限制了這種方法的適用范圍。
2.6 樹脂除氧
樹脂除氧是在進行鍋爐給水工作時設置樹脂層,當水經過樹脂層時可以將水中溶解的氧還原成氧離子,并形成氧化銅。在樹脂失效后可,以利用肼進行還原,水中的銅離子可以被樹脂中交換基因所吸收。由于社會中含有少量的肼,所以不能在生活用水鍋爐中使用。另外,除氧水箱要與空氣隔絕,并同時設置兩個除氧罐,以確保可以連續的進行給水脫氧工作。
3 結語
進行鍋爐給水除氧工作可以避免鍋爐被腐蝕的現象,有效延長鍋爐的使用壽命,是保障鍋爐運行中必不可少的環節。鍋爐給水的方法多種多樣,每種方法都有自己的優缺點,火電廠應該結合自身實際情況,針對不同的鍋爐采取相應的除氧方法,進而可有效提升火電廠的經濟效益和社會效益。
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