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  • 北京中科晶碩玻璃鋼技術有限公司

    BEIJING ZHONGKEJINGSHUO FIBERGLASS TECHNOLOGY LTD.

    鍋爐補給水除氧解決方案

    中科晶碩真空電化學聯合除氧器

               在鍋爐給水處理工藝過程中,給水除氧是一個非常關鍵的環節。溶解氧是鍋爐和鍋爐給水系統的主要腐蝕物,給水中的溶解氧應當迅速得到清除,否則它會腐蝕鍋爐部件和給水系統,腐蝕物氧化鐵進入鍋爐內,會沉積或附在鍋爐管壁上和受熱面,形成難溶而傳熱不良的鐵垢。同時腐蝕會造成管道內壁出現點坑,造成阻力系數增大。管道腐蝕嚴重時,甚至會發生鍋爐管道爆炸事故。國家規定蒸發量大于等于2T/h的蒸汽鍋爐,水溫大于等于95℃的熱水鍋爐,給水都必需進行除氧。

    傳統的除氧方法有:熱力除氧、真空除氧、解析除氧、離子交換除氧、爐內加藥除氧、 鐵屑除氧等。這些方法各有其優缺點,簡述如下:

    1熱力除氧:

    熱力除氧只適用于蒸汽鍋爐,并且要求熱負荷比較穩定。它自身耗汽量大,一般會降低18% - 20%的有效供汽量。熱力除氧的除氧水箱必須布置在7 m以上高位,造成基建投資增加。而且采用熱力除氧的鍋爐省煤器進口溫度為104°C,對省煤器的安全運 行是不利的。

    2真空除氧:

    真空除氧除加熱溫度有所降低外,其它基本上與熱力除氧相同,低位布置的真空除氧也要求3 m左右的安裝高度。真空除氧需增加射泵、加壓泵、換熱器、循環水箱等設備的初投資,而且系統復雜,對運行管理的要求高,設計、安裝、操作管理等都不方便。真空除氧可用于蒸汽鍋爐及熱水鍋爐。

    3離子交換除氧:

    這種方法以可以常溫除氧,也可以低位布置,但是需采用聯胺(N2H4)這種有毒物質進行再生,忌與食品、藥物等接觸,也會對操作人員造成危害。除水需用隔氣水箱存儲。

    4解吸除氧:

    解吸除氧屬于常溫低位除。它一般要求8 m左右的安裝高度空間,還應配置加熱器、循環泵、溫控器,連續測氧儀等附機,而且需經常更換脫氧劑,并用電加熱的方法使脫氧劑產生CO2,所以運行費用較高。解吸除氧 ,會使爐水駿度增加,排污量大,造成一定的能 源浪費。

    5爐內加藥除氧:

    適用于蒸汽鍋爐,它初投資較省,只需配備加藥罐,溶藥濾箱及差壓孔板即可,但運行中要加入Na2SO3在爐內,藥品費用昂貴。其除氧效果不穩定,而且須增加鍋爐排污量以維持爐水水質。

    6鐵屑除氧

    這種方法可以常溫低位除氧,但為了提高除氧效果一般加溫到70°C以上。為了加強氧化反應,必須使流速降低到20 m/h以下, 所以設備體積很大。除水需用隔氣水箱儲存。其主要缺點是鐵屑表面產生大量Fe3O4 阻礙了 O2Fe的反應,因此必須經常清洗 使之活化,操作很復雜。

    (7)電化學除氧器:

           電化學除氧器是采用新型的除技術, 它是基于電解的原理而制作的。電化除氧器設計新穎,結構合理,除氧效果顯著,適用面廣,可用于蒸汽或熱水鍋爐,投資較省,經費用低廉,而且運行可靠,啟動迅速,負荷適應性強, 操作方便,配有連續自動檢測,設備體積小, 重量輕,占地面積小,還可低位布置,是理想的除氧設備。

    、 真空電化學聯合除氧系統的工作原理          

    第一步:真空除氧

    根據亨利定律可知,在封閉容器中,任何氣體同時存在于水面上,則氣體的溶解度與其自己的分壓力成正比 ,而且氣體的溶解度僅與其本身的分壓力有關。在一定壓力下,隨著水溫升高,水蒸汽的分壓力增大,而空氣和氧氣的分壓力越來越小。在 100℃時,氧氣的分壓力降低到零,水中的溶解氧也降低到零。當水面上壓力小于大氣壓力時,氧氣的溶解度在較低水溫時也可達到零。這樣,水面上空間氧氣分子被析出 ,或轉變成其它氣體,從而氧的分壓力為零 ,水中氧氣就不斷地逸出。真空電化學聯合除氧系統在滿足真空降低沸點的原理,溶解氧在高真空狀態下被除去約90%左右。最終達到理想除氧效果。

    第二步:電化學除氧

    電化學除氧器是基于電解的原理而制造的。凡是兩種不同的金屬用導線聯結起來, 浸入任何一種電解質中,就會組成一個原電池系統?;瘜W活性強的金屬會失去電子形成陽極。如果在兩種金屬之間外加直流電,就能大大加速這一過程。如果電解質是水,就會發生如下變化:Q2+ 2H2O + 4e *4OH -

    e代表電子)這樣就能不斷消耗水中的溶解氧,達到除氧的目的。

    陽極失去電子不斷形成金屬離子溶解至溶液中,與氫氧根OH、)化合為氫氧化 物鹽類,定期排除。

    電化學除氧器的基本結構,是由殼體和安裝在殼體內的陰電極組和陽電極組構成。1殼體為長方體形,兩端分別開有進水口和出水口,其底部為帶有隔板的沉淀室,沉淀室底部 設有排空閥,殼體的頂部設有放氣閥。2陰電極組,包括多個鋼制多孔陰極板,陽極板組,包括數量相同并由活潑金屬制成的多孔陽極板,陰極板和陽極板通過定位板平行等間距交替安裝于殼體內,所有陰極板均通過陰極連續板與直流電源負極接通,所有陽極板均通過陽極板連接與直流電源正極接通。3待除氧的水通過除氧器時,水中的溶解氧與活潑金屬陽極板發生氧化反應,使水中的溶解氧得以去除。

    第三步:化學除氧

    本設備的第三步化學除氧無需投放藥劑運行,利用了第一步電化學除氧后的產物除氧劑Fe(0H)2再與水中的溶解氧O2反應,達到化學除氧的目的。

     

    化學反應方程式:

    4Fe(OH)2 +O2+2H2O→4Fe(OH)3顯而易見本除氧設備在除氧過程中除氧來得迅速、徹底,不但可以除去水中溶解氧,同時還可以消除系統中殘余溶解氧。在同一封閉容器中進行了兩級除氧,增強了電化學、化學除氧的可靠性。

    主要生成物是活潑金屬的氫氧化物鹽類,一般情況下4~5小時開啟排污閥排放次,以免沉積到極板間,使水流不暢。

    電化學除氧器在運行過程中,有陰極會產生氫氣,這是由于從水中電離出的H+ 離子在陰極鋼板上直接得到電子而生成氫原子,再結合成氫分子2H+ +2e——H2。電化學除氧器結構,基本上可使除氧水達到0.1 mg/l以下,滿足國家規定的鍋爐給水水質要求。

     

     三、真空電化學、化學聯合除氧器型號參數   

    型 號 參 數

     ZDH-CYQ

     ZDH-CYQ

     ZDH-CYQ

     ZDH-CYQ

    ZDH-CYQ

     ZDH-CYQ

    ZDH-CYQ

    ZDH-CYQ

    額定出力T/h

    10

    20

    40

    50

    70

    80

    100

    150

    除氧頭直徑mm

    Φ1000

    Φ1200

    Φ1200

    Φ1400

    Φ1500

    Φ1800

    Φ2000

    Φ2400

    設備重量kg

    ~4800

    ~5650

    ~6900

    ~7670

    ~8460

    ~9420

    ~10860

    ~11200

    型號表示方法          ZDH-CYQ

                 |----------真空、電化學、化學除氧器
    型號參數

    四、真空電化學聯合除氧系統的組成

    真空電化學、化學聯合除氧器主要是由除氧罐(除氧頭)、電解器、高效旋膜霧化器、電解器保護裝置、旋噴射器、逆變轉換器、智能液位計、氣水分離冷卻器、真空變送器、電動真空調節閥、電動蝶閥、手動閘閥、高強磁除鐵器、除氧泵、真空表、在線自動測氧儀、PLC控制箱等部件組成。

    真空電化學、化學聯合除氧器配有電解器,內裝設有高效旋膜霧化器, 將自然降膜改為強力旋膜,增加液膜的更新效率,并造成液膜沿管壁強力旋轉,增強分散力、增加傳質功能;將相應泡沸改為懸掛式泡沸??朔又兴魉俑邥r泛點(飛濺),并將保持汽(氣)體通道;將獨立的三種除氧方法縮化在一個罐內,在每個單元的部件內完成。由于它具有很高的效率和某些特殊功能,突破了其它除氧器的技術性能要求。

    • 五、真空電化學聯合除氧系統的自動控制系統                

    1、設備正常運行屬全自動控制,無人值守,設備全套運行由PLC智能控制,所有運行參數及控制點都由PLC自動監測、自動調整。所有閥門及羅旋噴射器自動控制開啟(亦可手動開啟)。

           2、設備在線運行真空度控制在-0.06Mpa以上。確保除鹽水進入除氧器,并在高效旋膜裝置內強力旋轉,形成水膜裙,氧氣得到充分析出。一旦真空度不穩定,設備自動報警,此時需人員進行現場調整。

          3、水位由智能液位控制器控制,如水位低于設計水位時PLC自動調節進水閥門的開度。

          4、PLC自動跟蹤控制電動給水調節閥及真空度電動球閥,始終控制給水含氧量≤0.1ml/L。

     

    2020年11月9日 18:22
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