(八) 水的除氧
給水除氧的方法分為以下幾種:
1. 鐵屑除氧:當一定溫度的水通過鐵屑層時,水中的氧與鐵化合,使水中的氧逐漸被消耗掉。
這種方法適用于低壓鍋爐給水除氧和熱力除氧后的補充除氧。
2. 解吸除氧:由于氧在水中的溶解度與水所接觸的氣體中氧的含量成正比,利用這個現(xiàn)象,將準備除氧的水與已脫氧的氣體(如煙氣)強烈混合,水中的溶解氧便大量跑到氣體中去,從而達到除氧的目的。
3. 熱力除氧:一般分為大氣式(0.2表壓,103℃)熱力除氧與壓力式(3.5表壓以上)熱力除氧兩種。
大氣式熱力除氧,是利用氧在水中的溶解度與水的溫度成反比這一特性,將水溫升高至103~105℃,而將氧從水中除去。為了保證已離開水的氧氣迅速離去。熱力除氧器的剩余壓力應不低于0.2大氣壓。大氣式熱力除氧裝置如。圖5所示。
圖5 大氣式除氧器
使用大氣式熱力除氧器應注意下列事項:
(1) 為保證鍋爐給水泵的可靠運行,除氧器及除氧水箱應放置在水泵中心線以上7m的平臺上。
(2) 為保證除氧器的剩余壓力和水位穩(wěn)定,應裝置壓力自動調(diào)節(jié)器和水位自動調(diào)節(jié)器,還要裝置溫度自動記錄表和除氧水取樣管等。
(3) 除氧器內(nèi)應定期檢查,以防堵塞、偏漏,水汽接觸不良會影響除氧效果。
五、 水垢的危害及其清除
鍋爐給水中溶解的鈣、鎂鹽類等雜質(zhì),在鍋爐運行中,隨爐水溫度的升高而濃縮析出。析出的鈣、鎂鹽類雜質(zhì),可在鍋爐的受熱面上形成各種不同密度和不同成分的固體附著物,這些固體附著物稱為水垢。
(一) 水垢的形成
生成水垢的根本原因是鍋爐給水中含有一定數(shù)量的鈣、鎂鹽類,在鍋爐內(nèi)部經(jīng)過氣壓、溫度等物理化學變化過程而生成各種類型的水垢。大致可分為下列三種:
1. 給水中某些溶解鹽類,由于爐水溫度升高,而溶解度降低,析出沉淀物來。
2. 鍋爐在連續(xù)給水、連續(xù)蒸發(fā)的過程中,所含的鹽類不斷地留在鍋內(nèi),純凈的水變成蒸汽送出爐外,而剩下的爐水含鹽濃度不斷升高、濃縮,以致使爐水含鹽程度達到飽和狀態(tài)甚至過飽和狀態(tài),鹽類便由水中析出,生成沉淀物。
3. 不同鹽類在爐水中相互作用,產(chǎn)生難溶解的化合物,形成新的水垢。
這些沉淀物,其中一部分粘結(jié)在受熱強度較大的受熱面上,形成堅硬的水垢;另一部分則懸浮在爐水中,隨爐水循環(huán)而流動。這部分懸浮在爐水中的沉渣有兩個去向:其一,當水循環(huán)不良,流速較低時,在成“死水”的角落沉積下來,形成二次水垢;其二,沉淀于鍋爐下部,形成泥垢,隨定期排污排出爐外。
(二) 水垢的危害
因為水垢的導熱系數(shù)很小,水垢將直接威脅鍋爐的安全、經(jīng)濟運行和鍋爐的使用壽命。表6是幾種不同水垢的平均導熱系數(shù)。
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水垢種類 | 化學成分 | 沉淀物特性 | 導熱系數(shù) (kcal/m·h℃) |
含油水垢 | ? | 堅 硬 | 0.1~0.15 |
硅酸鹽水垢 | 含SiO220~25%以上 | 堅 硬 | 0.05~0.2 |
石膏水垢 | 含CaSO450%以下 | 堅硬致密 | 0.5~2.5 |
碳酸鹽水垢 | CaCO3、MgCO3 含量大于50% | 無定形粉末 到堅硬爐石 | 0.5~0.6 |
含有石膏、鈣、鎂、碳酸鹽、硅酸鹽混合水垢 | ? | 堅硬致密 | 0.7~3.0 |
表6 不同水垢的平均導熱系數(shù)
從表中可以看了,水垢的導熱系數(shù)比金屬的導熱系數(shù)小幾百倍。因此,即使在受熱面上形成不太厚的水垢,也會由于熱阻大,使其導熱效率降低,造成熱損失,浪費燃料。實踐證明,鍋爐受熱面結(jié)有1mm的水垢時,能耗煤量增加1.5~2%左右。由于受熱面上結(jié)有水垢,會使金屬管壁局部過熱,當壁溫超過允許極限溫度時,會使管子鼓包,嚴重的會引起鍋爐爆管事故,使人身安全受到威脅。
水垢是一種復雜的鹽類,其中含有鹵素離子。在高溫下對鐵有腐蝕作用。通過對鐵質(zhì)水垢的分析知道,其含鐵量達20~30%左右。水垢浸蝕金屬會使鍋爐內(nèi)壁變脆,并不斷向爐壁深處腐蝕。
由于清除水垢要停爐,要消耗人力物力,會造成鍋爐的機械損傷和化學腐蝕,因此,防止水垢和及時清除水垢是水質(zhì)處理工作中必須解決的問題。