除氧器的新除氧法
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國內(nèi)當前熱水鍋爐可用的除氧方法有熱力除氧、海綿鐵化學(xué)除氧、解析除氧,真空除氧法等幾種。實踐證明,真空電化學(xué)除氧系統(tǒng)是熱水鍋爐一種有效的除氧方法。國內(nèi)熱力鍋爐常溫水除氧,熱水鍋爐真空除氧是利用低溫水在真空狀態(tài)下達到沸騰,以實現(xiàn)除氧的目的,可以不用蒸汽作為熱能,適用于熱水鍋爐;海綿鐵是含有微量催化劑的無毒無味的海綿鐵粒,是一種高含鐵量的多孔性物質(zhì),具有很強的吸附能力,海綿鐵除氧原理是:常溫含氧水通過濾料層時,水中氧與鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成黃綠色的絮狀物氫氧化鐵,達到除氧的目的;解析除氧是使含氧水與不含氧氣體強烈混合,水中的氧就大量擴散到氣體中去,從而使水中的含氧量降低,以達到除氧的目的。在實際使用過程中,真空熱力除氧方法很少有企業(yè)使用;解析除氧,由于加熱的加熱溫度對解析除氧的效果影響很大,隨著鍋爐負荷的變化,煙氣溫度波動很高,造成解析除氧裝置運行極不穩(wěn)定,達不到應(yīng)有的除氧效果,因此也不常用。海綿鐵除氧方法在老的供熱企業(yè)中比較常見,甚致曾有一段時期,占據(jù)壟斷地位。但由于海綿鐵除氧方法具有不可克服的缺點,海綿鐵濾料不徹底,導(dǎo)致海綿鐵濾料凍結(jié),從而降低除氧效果,海綿鐵除氧器己逐漸退出供熱市場,被一種更為先進的除氧方法所代替★★★真空電化學(xué)、化學(xué)除氧器。而電化學(xué)真空除氧方法集真空、電化學(xué)、化學(xué)三種除氧方法于一體,具有其他除氧方法無法比擬的優(yōu)越性。
一、真空電化學(xué)除氧器原理
第一步、真空解析。除氧設(shè)備采用全密閉結(jié)構(gòu),運行期間自始至終處于真空狀態(tài)。給水首先通過旋膜器裝置,在負壓作用下被除去50%~80%的溶解氧。
第二步、真空電化學(xué)除氧器。除氧整套設(shè)備設(shè)置電解分離缸,電解分離缸陰極和陽極組成分解水道,構(gòu)成電解分離總成,水在兩極間通過。如下圖所示:在外接直流電源的作用下,陽極:失電子產(chǎn)生二價鐵離子;陰極:氧得電子被消耗產(chǎn)生氫氧根。
Fe0-2e——Fe2O2 2e H2O——OH-
這一步真空電化學(xué)除氧器的除氧過程是純粹的電化學(xué)除氧,即陽極失電子。氧必須在陰極得電子被消耗,因此它是一種主動的人為的除氧過程。而海綿鐵除氧過程是一種自然腐蝕過程,也是被動的除氧過程,它受到水溫、流量、流速、表面腐蝕物覆蓋板結(jié)、反沖洗等因素的嚴格限制;同時它是原電池反應(yīng),其能量級與LSHK電解分離相比差1000倍。
第三步真空電化學(xué)除氧器。說到化學(xué)除氧人們自然聯(lián)想到投藥,而本設(shè)備的第三步化學(xué)除氧無需投藥利用了第二步電化學(xué)除氧后的產(chǎn)物氫氧化亞鐵Fe(0H)再與水中的溶解氧O;反應(yīng)。徹底吃掉溶解氧,達到化學(xué)除氧的目的,即:Fe(OH)2 O2 H2O—Fe(OH)濕而易見本除氧設(shè)備在第二步和第三步除氧過程中除氧來得迅速、徹底,不但可以消除水中溶解氧,同時可以消除系統(tǒng)中殘余溶解氧,
二、電化學(xué)真空除氧器特點 國內(nèi)現(xiàn)有除氧器有四個方面與除氧器無法比擬: 1、現(xiàn)有除氧器全部用單一的除氧方法除氧,尤其海綿鐵除氧方式,為被動除氧,除氧效果極不穩(wěn)定,而除氧器是由三種除氧方法合理結(jié)合組成,為主動的人為除氧,除氧指標可達≤0.005mg/L,除氧過程連續(xù)穩(wěn)定,不存在表面腐蝕物覆蓋、板結(jié)等問題,在運行期間無需用反沖洗。
2、真空電化學(xué)除氧器可以根椐用戶要求設(shè)計成PLC智能控制,可與中心控制室DCS系統(tǒng)對接,設(shè)備運行狀態(tài)24小時可在中心控制室直接體現(xiàn)。無需另外人工值守。
3、現(xiàn)有除氧除氧器的除氧對象僅是給水中的溶解氧,真空電化學(xué)除氧器不但能消除給水中的溶解氧,同時能消除系統(tǒng)中殘余溶解氧。
4、真空電化學(xué)除氧器的電化學(xué)除氧過程的能量是海綿鐵除氧技術(shù)所對應(yīng)除氧過程能量級的若干倍,相當于200℃~300℃的水溫與0℃水溫的差別。
三、電化學(xué)真空除氧器運行費用
1、真空電化學(xué)除氧器、真空、電化學(xué)三位一體除氧器全年可連續(xù)運行,無需反沖洗過程,省水,如果按海綿鐵最少8小時沖洗一次(沖掉表面的腐蝕產(chǎn)物),其沖洗水壓≥6Kg,每次耗自來水大于5噸,按一個采暖期136天計算,全年耗水:15×136=2040噸;費用為2040噸*3元/噸=6120元。
2、為使海綿鐵不板結(jié),在每次沖洗過程中海綿鐵相互磨損,損失量很大。除氧罐需要經(jīng)常填充海綿鐵。按海綿鐵價格為8000元/噸。如果每噸水的含氧量(在10℃水溫飽含狀態(tài)下)為12mg/L,每噸海綿鐵中含鐵置按2/3計,則有(理論值,不含損失)耗海綿鐵為47.25克/噸水,費用為0.378元/噸水。
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