1前言
为包管锅炉宁静运行，对锅炉给水进行有效的除氧是很是重要的。在标准《工业锅炉水质》（GB1576—2001）中，对锅炉水质提出了严格要求，要求蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉和额定功率≥4.2MW的热水锅炉，都必须除氧。在锅炉房设置适用的除氧设施，除去锅炉给水中的溶解氧，是�；と攘ο低成璞妇迷诵械谋夭豢缮俚氖侄�。
2锅炉氧腐化简介
氧腐化是影响锅炉宁静运行和使用寿命的要害问题之一。特别是随着热水锅炉的生长，腐化问题更为突出，引起人们极大的关注。溶解在水中的氧是造成锅炉腐化的重要因素。试验证实，腐化速度与溶液中氧的浓度成正比，
氧是很生动的气体，它能跟绝大大都金属直接化合，当其与金属化合后，往往形成沉淀或稳定的化合物，这些氧化物不再与金属化合，起腐化作用的是水中的溶解氧。避免锅炉氧腐化有效的要领就是增强锅炉给水的除氧，使给水中的含氧量抵达水质标准的要求。
3除氧的原理与途径
凭据气体溶解定律：任何气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压力和水温有关。凭据氧的特性，水中除氧可从以下几个方面着手：
(1)使水加热，减小氧的溶解度，水中氧气就可以逸出;
(2)使水面上空的氧分子都排除，或转酿成其他气体。既然水面上没有氧分子保存，氧的分压力就为零，水中氧的溶解度为零，水中氧气不绝逸出；
(3)使水中的溶解氧在进入锅炉之前就转变为与金属或其他药剂的化合物而消耗洁净。
锅炉给水常用的除氧要领有：热力除氧 、真空除氧、解吸除氧 、钢屑及加药除氧、海绵铁常温过滤式除氧等。
4种种除氧方法的剖析
4.1热力除氧
热力除氧原理是将水加热至相应压力下的饱和温度（一般抵达沸点），蒸汽分压力接近水面上的全压力，溶解于水中氧的分压力接近于零，使氧析出，再将水面上爆发的氧气排除，从而包管给水含氧量抵达水质标准的要求。
热力除氧有以下特点：
（1）不但能除O2，还能除CO2及其他气体；
（2）除氧水中不增加含盐量，也不增加其它气体的溶解量；
热力除氧按压力巨细可分为压力式和大气式两种。锅炉给水常接纳大气式热力除氧器，图2是热力除氧的系统图。除氧器内坚持比大气压力稍高的压力（一般为0.02～0.025MPa表压力，此压力下饱和温度为104～105℃），以便于排出逸出的气体。在实际运行中，常因热负荷频繁变换及治理操作水平等原因，而使锅炉给水实际的除氧效果受较大影响。另外，热力除氧还必须有蒸汽供应。
4.2真空除氧
真空式除氧是在低于大气压力（真空度600~700mmHg）下进行除氧的，属于低温除氧。常用的真空除氧系统有蒸汽喷射和水喷射两种，由于给水温度要求低，用热水加热即可，因此可用于热水锅炉系统。
真空除氧效果优劣的要害是包管真空度，由于热负荷的波动，同时系统的气密性难以包管，故在供热系统除氧中应用不广泛。同时可以检察中国污水处理工程网更多技术文档。
4.3解吸除氧
解析除氧是基于亨利定律，氧在水中的溶解度与水所接触的气体中的氧的分压力成正比，而气体中氧的分压力又与气体中氧的含量成正比，因此将要除氧的给水与已脱氧的气体强烈混淆，则溶解于水中的氧大宗扩散到气体中，从而抵达除氧的目的。
解吸除氧有以下特点：
（1）不需加热，可常温下除氧，节约能源;
（2）凭据资料核算，其开端投资约为热力除氧的2/3；真空除氧的2/5。运行用度比热力除氧、真空除氧、亚硫酸钠除氧，氧化还原树脂都低的多;
（3）除喷射器安排要求一定高度外，其余均为低位安排，占地较少。
解吸除氧也保存一些倒运因数：
（1）只能除氧，不可除其他气体，除氧后水中CO2有所增高，PH值降低0.2～0.3；
（2）要消耗一定的电力；
（3）产品质量及催化脱氧剂差别很大，球化剂造成使用效果纷歧致；
（4）系统的气密性要求难以包管。
解析除氧技术一直在不绝生长，近对脱氧做了革新后，又称新型解析除氧，这种要领属于常温低位除氧，但设备点也要抵达6m左右，还要有加热器、除氧水泵、温控器等，系统较为庞大。
4.4化学除氧
4.4.1化学药剂除氧
化学除氧也是一种常用的除氧步伐，常用的除氧反应剂有亚硫酸钠、联氨等。
(1)亚硫酸钠除氧
投加亚硫酸钠是中小锅炉常用的一种除氧方法。它是一种较强的还原剂，与水中氧反应生成硫酸钠，从而除去水中的氧，反应式：2Na2SO3＋O2→2Na2SO4，亚硫酸钠的加入量一般要过量。按理论盘算，除去1mg/l的氧需要8mg/l的亚硫酸钠，但实际上要加入20mg/l工业亚硫酸钠(Na2SO4 。7H2O)。
亚硫酸钠除氧基建投资小，运行操作简单，可是除氧效果不可靠，增加锅炉水的含盐量，需加大排污，造成热量和水量的损失，也增大了锅炉爆发CaS O4水垢的可能性。亚硫酸钠除氧只能用于压力较低的中小锅炉。
(2)联氨除氧
联氨又称肼，在常温下是无色液体，易溶于水与乙醇。联氨是极为有效的除氧剂，与水中氧气反应生成水与氮气，不增加水中的含盐量，反应式：N2H4＋O2→2H2O＋N2，目前主要用于热力除氧后的辅助步伐，以彻底消除水中残留的氧。但联氨在低温时与溶解氧反应速度较慢，且易燃易爆，对人体可能有致癌作用。故联氨常用在中、高压锅炉。
4.4.2树脂除氧
树脂除氧属于化学除氧的领域。除氧树脂按其原理的差别，可分为：氧化还原型树脂；载体型树脂；触媒型树脂三类。树脂除氧效果很好，但运行流速慢，使设备体积庞大，增加设备投资。树脂价格较贵，设备初投资较大,因此应用较少。
4.5电化学除氧
电化学除氧就是利用电化学�；さ脑�，人为的在除氧器中使用一种金属(常用铝)，当水流过除氧器时同金属爆发电化学腐化，水中氧即被消耗，从而抵达除氧的效果。
电化学除氧设备简单，操作便当，运行用度低，运行条件正常时含氧量可降至0.1mg/l。电化学除氧效率与待除氧水中含氧量巨细无关，与流速、水温、电流巨细有关。水温在70℃左右，不得低于40℃。电化学除氧目前尚无成熟经验，锅炉运行历程中会泛起片状沉淀物，除氧器自己易生腐化。
4.6钢屑除氧
钢屑除氧就是使水经过钢屑除氧器，钢屑被氧化，而将水中的溶解氧除去，反应式为：3Fe＋2O2→Fe3O4。钢屑的质料可以用0～6号碳素钢，钢屑厚度一般用0.5～1mm，长度为8～12mm，要接纳切削下不久的钢屑。在装入前，应先用2%~3%的碱溶液洗去附着在钢屑外貌的油污，再用热水冲去碱溶液，然后用2%~3%的硫酸溶液处理20～30min，再用热水冲洗，使钢屑外貌容易与氧起作用，钢屑装入除氧器后要压紧。图4为钢屑除氧器原理图。
钢屑除氧器除氧效果与下列因素有关
（1）水温：这是主要因素，水温越高反应速度越快，并不易带出铁锈。一般要求水温≥70℃。
（2）水与钢屑的接触时间：所需时间与水温关系见表-1：
水温(℃)
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80
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60
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40
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20
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所需时间(min)
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3
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8
|
15
|
>25
|
钢屑除氧器装置简单，投资小，操作也比较便当。但水温过低或氢氧根碱度过大，钢屑外貌钝化，都会使除氧效果降低，同时更换钢屑劳动强度也较大。有的锅炉房将钢屑除氧与加入反应剂除氧联合使用，效果较好。
4.7海绵铁常温过滤除氧
海绵铁常温过滤式除氧是近年来开发出新的除氧工艺技术。海绵铁的主要成份是铁素体，其粒径约1.5毫米，平均比重约为1.5左右，铁素体体现疏松、多孔且外表极不规则，外貌积大，与水介质接触充分，极易与其中的溶解氧爆发反应，其反应机理为：2Fe＋2H2O＋O2→2Fe(OH)2 ，2Fe(OH)2＋H2O＋0.5O2→2Fe(OH)3。
反应终生成物Fe(OH)3呈絮状，分子附着力小，用具有一定强度的水反冲洗，极易从海绵铁中排除。运行中，残留的二价铁离子，可在其热力系统循环中，与二次渗入的氧气先爆发反应，从而�；す咎迕庠飧�。残留的氢氧根离子，可相对提高循环水碱度 ，一定水平的改善热水锅炉循环水碱度偏低的状况。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目效劳平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
海绵铁常温过滤式除氧装置一般接纳微电脑程序控制，实现了除氧、反洗运行的自动化，其主要特点是：
（1）常温除氧，无需加热；
（2）除氧效果稳定。除氧水含氧量稳定在0.05mg/l以下，抵达中低压锅炉的水质标准；
（3）投资省。设备整体组装小，占地面积小，高度低，不需专用厂房；
（4）对负荷变革适应性好；
（5）出水无毒。除氧剂无毒且不需要除油、活化。
5种种除氧方法的比较
几种除氧方法的性能比较见表-2。
除氧方法
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事情温度(℃)
|
运行本钱
元/吨
|
投资
|
出水含氧量（mg/l）
|
|
大气式热力除氧
|
104~105
|
较高
|
大
|
≤0.05
|
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真空除氧
|
40～60
|
较高
|
较大
|
≤0.05
|
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化学除氧
|
钢屑
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≥70
|
较低
|
小
|
≤0.1
|
加药
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≥30
|
高
|
小
|
≤0.1
|
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解吸除氧
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8～70
|
较高
|
较大
|
≤0.1
|
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电化学
|
≥70
|
较低
|
较小
|
≤0.1
|
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海绵铁
|
5～40
|
低
|
小
|
≤0.05
|
|
7除氧方法的选择
通过对供热锅炉给水种种除氧方法的事情原理与除氧效果的剖析及对我市各供热锅炉房除氧设备及运行情况的视察，我们对热水锅炉给水的除氧方法有了越发全面清楚的认识。在选择热水锅炉给水除氧方法时，应充分考虑每种除氧方法各自的特点，凭据供热系统的差别情况加以选择：
1、电化学除氧技术不可熟，目前未便应用；
2、热力除氧是一种比较成熟的技术，能抵达比较理想的除氧效果，但难以应用于热水锅炉，并且运行治理调理比较困难，基建投资大，在有汽源的情况下可以考虑接纳；
3、真空除氧属于低温除氧，同热力除氧相比，加热温度有所降低。真空除氧的除氧效果较好，但基建投资大，系统庞大，运行用度较高，对运行治理要求高，特别是真空度难以包管；
4、解吸除氧若调解好，除氧效果是比较好的，投资也较小，运行用度比较低。但运行中调理比较困难，因而除氧效果不稳定；
5、加亚硫酸钠除氧设备简单、操作便当，投资低，除氧效果良好，但运行用度很高，且增加锅炉水的含盐量，不得不加大排污，造成热量和水量的损失，在经济与技术上看，此法不睬想；
6、钢屑除氧投资小，治理便当，运行用度低，但效果不稳定，一般要求水温≥70℃，且更换钢屑劳动强度大，通常接纳加药除氧作增补；
7、海绵铁常温过滤式除氧是新技术、新工艺，除氧效果比较好，投资、运行用度都比较低，治理便当，易于操作。随着除氧器结构的革新与海绵铁质量的提高，海绵铁常温过滤式除氧的除氧效果会继续获得改善。
综上所述，在热力系统中，特别是对热水锅炉，除去锅炉给水中的溶解氧，是�；と攘ο低持兴猩璞覆皇芨幕疽�，也是包管热力设备宁静经济运行必不可少的手段。就热水锅炉来讲，目前所接纳的海绵铁常温过滤式除氧技术是适合热水锅炉供热系统的，该除氧方法在未来的热水锅炉给水除氧系统中具有辽阔的应用前景。
