[发明专利]工业锅炉节能除氧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉水处理系统，特别涉及一种新型节能工业锅炉除氧系统。

背景技术

水中溶解氧的存在是锅炉、热交换器和热网管道发生腐蚀的主要原因，这种腐蚀造成了能源和资金上的严重浪费，同时给设备的安全运行埋下隐患。为此，国家《工业锅炉水质》标准(GB/T1576-2008)中对锅炉给水除氧装置的配装提出了明确要求。另外，化工、化肥等行业换热网中的设备和管道的氧腐蚀也是因水中溶解氧含量过高造成的，这类腐蚀已困扰各行业技术人员多年，严重影响了其节能技术的改进，人们对工业用水的除氧日益重视起来。因此目前在此领域存在多种除氧方式：

1）热力除氧：相对而言是一种比较成熟的技术，适用于负荷稳定的蒸汽锅炉。但在实际应用中对于工业锅炉多因热负荷的变动、管理操作水平较低而造成不能满足设备有效运行所的必需条件，除氧效果远未达标。而且笨重的水箱高位布置大大增加了基建投资，设计、安装、操作运行及维护都很不方便。由于设备运行时需消耗大量的蒸汽，一般需18-20％的蒸汽消耗。此外由于必须把给水温度提高至105℃，而工业锅炉的设计给水温度一般是20－50℃（尤其是省煤器），给水温度过高使省煤器的运行安全指际大大降低。因而在目前技术条件下热力除氧不适于一般工业锅炉（尤其单层布置的锅炉）的应用，另外对于热水锅炉根本无法应用。

2）真空除氧：相对热力除氧而言，除加热条件有所降低外，大部分缺点仍然存在。高位布置的真空除氧对厂房的要求甚至超过热力除氧。整套设备由于技术原理的限制，对部分部件的要求相当苛克，同时对循环水箱的体积也有较严格的要求，从而使系统复杂化，设备投资大大升高，安装、运行操作和管理也有许多不便。另外因国产设备的工艺原因，设备的运行效果亦无法保证。

3）树脂除氧及新型树脂除氧：属常温除氧，用氧化还原树脂脱除水中的溶解氧。早期设备用联铵再生，由于联铵毒性较大，因而给水采用该除氧方法的锅炉所产蒸汽及热水均不可与人体接触，更绝不能与饮用水和食物接触，对操作人员本身也有一定的不安全因素，目前该方法基本已被淘汰。近年来又有科技人员开发了新型树脂除氧设备，但由于树脂的再生方式受到限制，所以除氧效果难以达标；而且树脂的不安全因素仍未解决。

有些厂家也开发了以亚硫酸钠为再生剂的树脂除氧器，但限于再生效果，设备运行再生一定时间后需用联铵活化；且再生过程较为复杂繁琐，再生后冲洗耗水量较大；所以其推广受到限制。

4）铁屑除氧和海绵铁除氧：铁屑除氧是早期提出的一种除氧方法，原理简便易行，但存在除氧效果不稳定等缺点，且历经多年技术上没有较大改进，所以基本上以被淘汰；近年来，在同一原理基础上又发展了新型海绵铁除氧，充分利用海绵铁的结构特点来脱除水中的溶解氧，除氧效果有一定提高，但有时除氧效果难以稳定达标。另外，设备处理后会增加水中铁离子的含量，因此其适用受到限制；海绵铁的冲洗再生也是其推广应用的障碍。

5）亚硫酸钠除氧：即炉内加药除氧，是一种相对成熟的除氧方式。本方法初期投资较少，操作也很简单，在10t/h以下锅炉上得到一定应用。但此种方法存在一些难以克服的问题，主要是：加药量及周期不易掌握，因此除氧效果不能稳定达标；增加锅水的含盐量，并导致排污量加大；对水质影响较大，不适于许多有水质要求的情况。

6）过滤式分离除氧：是近年来随着科技发展而发展起来的新型除氧方式，主要是利用分子筛（或半透膜等）的分离效果将水中的氧滤掉，或先将氧从水中分离出来，再用将混合气体中的氧除去。这种方式运行成本及维护费用较低，除氧效果能稳定达标，是理想的除氧方法，近年来在一定范围内得到应用。但这种方式技术本身有一定要求，初期投资较高，国内应用较少。

7）亨利定律除氧：是基于亨利定律,将无氧的气体与含氧水强烈混合，使溶解在水中的氧析出至气体中去,而使给水达到水质要求；亨利定律在给水除氧中的应用最初由欧洲的科技人员提出，早期设备将反应器置于锅炉烟道中进行加热，由于存在温度不易控制等不足之处，其应用推广一直受到很大局限。

综上所述，由于传统的除氧设备在运行上存在各自的不足，在很多时候不能适应用户的需求，或是耗能太大，或对水质有较大影响，用户不易维护，所以除氧技术的开发日益受到关注。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种工业锅炉节能除氧系统，基于亨利定律，耗能低，维护方便。