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工业锅炉给水除氧途径分析与技术应用

锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难容而传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆事故。

国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必需除氧。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探求既有效又经济的除氧方法。本文介绍锅炉给水几种主要除氧的主要方法，并结合近几年在这些方法基础上作的调整和改进，对这几种方法作分析和总结，供锅炉给水处理工作者参考。 　　

1 除氧途径的分析 　　

1.1 物理方法 　　根据亨利定律可知，任何气体同时存在于水面上，则气体的溶解度与其自己的分压力成正比，而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。在一定压力下，随着水温升高，水蒸汽的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。在 100℃时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时，氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样，随着水温的升高，减小其中氧的溶解度，就可使水中氧气逸出。另外，水面上空间氧气分子被排出，或转变成其它气体，从而氧的分压力为零，水中氧气就不断地逸出。采用物理方法除氧，是利用物理的方法将水中的氧气析出，常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。 　　

1.2 化学方法 　　采用化学方法除氧 ，主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气， 使水中的溶解氧在进入锅炉前就转变成稳定的金属或其它药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。

1.3 电化学方法 　　锅炉给水除氧 ，除可以采用化学方法和物理方法之外，还可以采用电化学方法。电化学除氧，是应用电化学保护的原理，使一种易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉而去除。此法与上述除氧方法比较，设备简单，操作使用方便，运行费用低，可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。但是电化学除氧法目前虽然尚无成熟的经验，但根据试制使用的情况看，其经济实用性比较明显。

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新安装砌有砖墙的锅炉和检修时炉墙及拱全部或局部更新的锅炉 , 其墙、拱灰浆缝内含有大量的水分 , 需要使其干燥硬化。如果未经缓慢干燥而直接投入运行 , 则在炉膛温度迅速提高的情况下 , 锅炉炉墙及拱受高温烘烤的部分受热膨胀 , 灰浆中的水分迅速蒸发并在喷冒蒸汽之下快速干燥 , 而炉墙及拱的外层温度较低 , 灰浆未干, 还没有足够的强度和粘结力 , 受到里层炉墙因膨胀及产生水蒸气而形成的作用力 , 必将形变, 产生裂缝 , 甚至塌落。因此 , 新砌炉墙及拱的锅炉技人运行前 , 必须进行炉墙及拱的烘烤干燥工作。这种预先干燥炉墙及拱的工作叫烘炉 ( 或称烤炉 ) 。

烘炉前应做好下列工作:

1.锅炉设备 , 安全附件和附属设备经检查都已符合条件 , 并已按规定步骤及要求上水。

2.锅炉本体和集箱上的膨胀指示器应完好。

3.开启锅炉的空气阀和过热器出口集箱的疏水阀。

4.锅炉水位应维持在较低水位 , 并对水位表进行一次元压冲洗工作。

5.在过热器出口处或一道与第二道隔火墙之间以炉墙表面安装温度测量仪表。

6.设置炉膛的灰浆取样点和测温点。灰浆取样点设在炉排以上1.5~2m 的外墙红砖10Omm 深处。

7.准备好足够的木柴、燃料、引火物 ( 不允许用、物品作引火物。用于机械炉排的木柴不允许有铁钉, 以免卡住炉排 , 发生故障) 和烘炉用的拨火工具。

技术派系分类在上世纪，美国、日本和一些欧洲国家已经形成了各具特色的三个技术派系：

（1）承袭美国BabcockandWilcox（B&W）公司特色；

（2）承袭原美国CombustionEngineering（CE）公司特色；

（3）承袭美国FosterWheeler（FW）公司特色。

（4）其他派系

一，B&W派系

（1）亚临界压力下的锅炉都采用自然循环锅炉；锅炉汽包内采用旋风分离器。

（2）采用前墙、后墙或者对冲布置的旋流式燃烧器。

（3）过热汽温和再热汽温多采用烟道挡板或烟气再循环调温。

（4）对于超临界压力的锅炉采用欧洲本生式直流锅炉和通用压力锅炉。

二，CE派系

（1）蒸汽压力在13.7MPa表压以下的采用自然循环，亚临界压力采用控制循环汽包锅炉，汽包内采用轴流式汽水分离器。

（2）采用角置切向燃烧摆动直流燃烧器。

（3）过热汽温采用喷水调节，再热汽温采用摆动式燃烧器加微量喷水调节。

（4）超临界压力采用苏尔寿直流锅炉和复合循环锅炉。

三，FW派系

（1）亚临界压力下采用自然循环，汽包内部常用水平式分离器。

（2）采用前、后墙或对冲布置旋流式燃烧器。

（3）广泛采用辐射过热器，甚至炉膛内设置全高的墙式过热器或双面曝光的过热器隔墙，用烟气挡板调温。

（4）超临界压力采用FW－本生式直流锅炉。

四，其它派系

（1）德国因为自身的煤炭资源较丰富，煤种以褐煤具多，所以德国的锅炉技术发展相对较独立，对于100MW以上机组均采用本生式直流锅炉，而且都考虑变压运行。

（2）俄罗斯的锅炉技术发展道路也很具特色。他们不发展亚临界参数，超高压及以下均为自然循环锅炉，从300MW起均为超临界压力直流锅炉，且以拉姆辛锅炉为主。