1、 概述
水中溶解氧的存在是鍋爐、熱交換器和熱網(wǎng)管道發(fā)生腐蝕的主要原因,這種腐蝕造成了能源和資金上的嚴重浪費,同時給設備的安全運行埋下隱患。為此,國家《低壓鍋爐水質(zhì)標準》(GB 1576-2001)中對鍋爐給水除氧裝置的配裝提出了明確要求。另外,化工、化肥等行業(yè)換熱網(wǎng)中的設備和管道的氧腐蝕也是因水中溶解氧含量過高造成的,這類腐蝕已困擾各行業(yè)技術人員多年,嚴重影響了其節(jié)能技術的改進,人們對工業(yè)用水的除氧日益重視起來。 但同時由于傳統(tǒng)的除氧設備在運行上存在各自的不足,在很多時候不能適應用戶的需求,或是耗能太大,或?qū)λ|(zhì)有較大影響,所以除氧技術的開發(fā)日益受到關注。
2、 工作原理
解吸除氧是基于亨利定律, 將無氧的氣體與含氧水強烈混合,使溶解在水中的氧析出至氣體中去, 而使給水達到水質(zhì)要求。含氧氣體在加熱反應器內(nèi)反應成無氧的惰性氣體循環(huán)使用。根據(jù)亨利定律,混合氣體中的某一組分在液體中的溶解度[C]和該氣體在氣液分界面上的平衡分壓[P]成正比,即:C=K·P。
亨利定律在給水除氧中的應用最初由歐洲的科技人員提出,早期設備將反應器置于鍋爐煙道中進行加熱,由于存在溫度不易控制等不足之處,其應用推廣一直受到很大局限。近年來在以清華大學廣大科技人員的努力下,該技術從流程到運行效果都有很大改變。
其工作流程如下:
待處理的水由除氧泵12輸送至引射器5,水以一定流速通過引射器5時,形成一定的負壓,將無氧氣體吸入。水與無氧氣體在混合管中充分混合,然后進入解析器11,水中溶解的氧在解析系統(tǒng)中擴散到無氧氣體中。帶氧氣體自解析器頂部進入氣水分離器6,經(jīng)氣水分離器脫水后進入換熱器升溫至60~80℃左右,進入加熱器1,然后進入反應器2,與反應器中的還原劑反應后重新成為無氧氣體,再進入下一個循環(huán),從而達到連續(xù)工作的除氧目的。(參見圖一及圖二)
3、 技術特點
● 待除氧的水不需要加熱予處理, 常溫時即可進行除氧;
● 低位布置, 采用無給水箱式的部分余水回流系統(tǒng), 占地面積更小,系統(tǒng)簡單,便于安裝,節(jié)省設備和基建投資;
● 除氧效率高(達99%),除氧后水中溶解氧含量可降至0.01~0.1mg/L;
● 負荷適應性好,自動化程度高,一按電鈕即可啟、停,正常運轉(zhuǎn)時可實行無人值守;
● 運行費用低,與其它方式相比,電力、熱能消耗大大降低。