1前言

為保證鍋爐安全運行，對鍋爐給水進行（háng）有效的除氧是非常重要的。在標準《工業鍋爐水質（zhì）》（GB1576—2001）中，對鍋爐水質提出了嚴格要求，要求蒸發量大於2t/h的（de）蒸汽鍋爐（lú）和額定（dìng）功率≥4.2MW的熱水鍋（guō）爐，都必須除氧。在鍋爐房設置適用的除氧設施，除去鍋爐給（gěi）水中的溶解（jiě）氧，是保（bǎo）護熱力係統設（shè）備（bèi）經濟運行的必不可少的手段。

2鍋爐氧（yǎng）腐蝕簡介（jiè）

氧腐蝕是影響鍋（guō）爐安全運行和（hé）使用壽命的關鍵問題之一（yī）。特別是隨（suí）著（zhe）熱水鍋爐的發展，腐蝕問題更為突出，引起人們極大（dà）的關注。溶解在水中的氧是造成鍋爐腐蝕的重要因素。試驗證（zhèng）實，腐蝕速度與溶液（yè）中氧的濃度成（chéng）正比，

氧是很活潑的氣體，它能跟絕大多數金屬直接化合，當其與金屬化合（hé）後，往往形成沉澱或穩定的化合物，這些氧化物不再（zài）與金屬化合，起腐蝕作用的是（shì）水中的溶解氧。防止鍋爐氧（yǎng）腐蝕有效的方法就是加強鍋爐給水的除氧，使（shǐ）給水中（zhōng）的含氧量達到水質（zhì）標準（zhǔn）的要求。

3除氧的原理與途徑

根（gēn）據氣（qì）體溶解定律：任何氣體在水中的溶解度與此氣體（tǐ）在氣水界麵上的分壓力和水溫有（yǒu）關（guān）。根據氧的特性，水（shuǐ）中除氧可從以下幾個方麵著（zhe）手：

(1)使水加熱，減小氧的溶解度，水中氧氣就可以（yǐ）逸（yì）出;

(2)使水麵上空的氧分子都排除，或轉變成其他氣體。既然水麵上（shàng）沒有（yǒu）氧分子存在，氧的分壓力就為零，水中氧的溶解度為零，水中（zhōng）氧氣不斷逸出；

(3)使水中的溶解氧（yǎng）在進入鍋爐之前就轉變為與金屬或其（qí）他藥劑的化合物而消耗幹淨。

鍋爐給水常用的除氧（yǎng）方法有：熱力除氧 、真空（kōng）除氧、解吸除氧 、鋼屑及（jí）加（jiā）藥除氧、海綿鐵常溫過濾（lǜ）式除氧等。

4各（gè）類除氧方（fāng）式的分（fèn）析

4.1熱力除氧

熱力除氧原理是將水加熱至相應壓力下的飽和溫度（一般達到沸點），蒸汽分壓（yā）力接近水麵上的全壓力，溶解於水中氧的分壓力接近於零，使氧析出，再將水麵上產生的氧氣排除，從而保證（zhèng）給水含（hán）氧量達到水質標準的要求。

熱力除氧有以下特點：

（1）不僅能除O2，還能（néng）除CO2及其（qí）他氣體；

（2）除氧水中不（bú）增加含鹽量，也不（bú）增加（jiā）其它氣體的溶解量；

熱力除氧按壓力大（dà）小可分為壓力式和大氣式兩種。鍋爐給水常采用大（dà）氣式熱力除氧（yǎng）器，圖2是熱力除（chú）氧的係統圖。除氧器內保（bǎo）持比大（dà）氣壓力稍高的壓力（一（yī）般為0.02～0.025MPa表壓（yā）力（lì），此壓力下飽和溫度為104～105℃），以便於排出逸出的氣體。在（zài）實際運（yùn）行中，常因熱負荷頻繁變動及管理操作水平等原因，而使鍋爐給（gěi）水實際的除（chú）氧效果受（shòu）較大影響。另外，熱力除氧還必須有蒸汽供應。

4.2真空除氧

真空式除氧是在低於大氣壓力（真空度600~700mmHg）下進（jìn）行除氧的，屬於低（dī）溫除（chú）氧。常用的真空除氧係統有蒸汽噴（pēn）射和水噴射兩種，由於（yú）給水溫度要（yào）求（qiú）低，用熱水加（jiā）熱即可，因此可用於熱水鍋爐係統。

真空除氧效果好壞的關鍵是保證真空度，由於熱負（fù）荷的波（bō）動，同時係統的氣密性難以保證，故在供熱係統除氧中應用不廣泛。同時可以查看中國汙水處理工程網更多（duō）技術文檔。

4.3解吸除氧

解析除氧是基於亨利定律，氧在水中的溶解度與水所接觸的氣體中的氧的分壓力成正比，而氣體中氧的分壓力又與氣體中氧的（de）含量成正（zhèng）比，因此將要除氧的給水與已脫氧的氣體強烈混合，則溶（róng）解於水中的氧大量擴散到氣體中，從而達到除氧的目的（de）。

解吸除氧有以下特點：

（1）不需加熱，可常溫下除氧，節約能源;

（2）根據資料核算，其初步（bù）投資約為熱力除氧的2/3；真空除氧的2/5。運行費用比熱力除氧、真空除氧、亞硫酸鈉除氧（yǎng），氧（yǎng）化還原樹脂都低的多;

（3）除噴射器布置要求（qiú）一定高度（dù）外，其餘均為（wéi）低位布置，占地較少。

解吸除氧也存在一些不利因數：

（1）隻能除氧，不能除其他氣體，除氧後水中CO2有所增高，PH值降低0.2～0.3；

（2）要消耗一定的電力；

（3）產品質（zhì）量及催（cuī）化脫氧劑差異很大，球化劑造成使用效果不一致；

（4）係統的氣密性要求難以保證。

解析除氧（yǎng）技術一直（zhí）在不斷發展，近對脫氧做了改進後，又稱新型解析除氧，這種方法屬於常溫低位除氧，但設備（bèi）點也要達到6m左右（yòu），還要有加熱器（qì）、除氧水泵（bèng）、溫控器等，係統較為（wéi）複雜。

4.4化（huà）學除氧

4.4.1化學藥（yào）劑除氧

化學除氧也是一種常用的除氧（yǎng）措施（shī），常（cháng）用的（de）除（chú）氧反應劑有亞硫酸鈉、聯氨等（děng）。

(1)亞硫酸鈉除氧

投加亞硫酸鈉是（shì）中（zhōng）小鍋（guō）爐常用的一種除氧方式。它是一種較強的還原劑，與水中氧反應生成（chéng）硫酸鈉，從而除去（qù）水中的氧，反應式：2Na2SO3＋O2→2Na2SO4，亞硫酸鈉的加入量一般要（yào）過量。按（àn）理論計算，除去1mg/l的氧需要8mg/l的亞硫酸（suān）鈉，但實（shí）際上要加入20mg/l工業亞硫酸鈉(Na2SO4 。7H2O)。

亞硫酸鈉除氧基建投資（zī）小，運行操作簡單，但是除氧效果不可靠（kào），增加鍋爐水的含鹽量，需加大排汙，造成熱量和水量的損失，也增大了鍋爐產生CaS O4水垢的可能性（xìng）。亞硫酸鈉除氧隻能用於壓力較低（dī）的中小鍋爐。

(2)聯氨除氧（yǎng）

聯（lián）氨又稱肼，在常（cháng）溫下是無色液體，易（yì）溶於水與乙醇。聯氨是極為有效的除（chú）氧劑，與水中氧（yǎng）氣反應生成水與氮氣，不增加水中的含鹽量（liàng），反應式：N2H4＋O2→2H2O＋N2，目前主（zhǔ）要用於熱力除氧後的輔助措（cuò）施（shī），以徹底消除水（shuǐ）中殘留的氧。但聯氨（ān）在低溫時（shí）與溶（róng）解氧反應速度較慢，且易燃易爆（bào），對人體可能（néng）有致癌作用（yòng）。故聯氨常用（yòng）在中、高壓鍋（guō）爐。

4.4.2樹（shù）脂除氧

樹脂除氧屬於化學除氧的範疇。除氧樹脂按其原理的不同，可分為：氧（yǎng）化還原型樹脂；載體型樹脂；觸媒型樹脂三類。樹脂除氧效果很好，但運行流速慢，使設備體積龐大，增加設備投資。樹脂價格較（jiào）貴，設備（bèi）初投資較（jiào）大,因此應用較少。

4.5電化學除氧

電化學除氧就是（shì）利用（yòng）電（diàn）化學（xué）保護（hù）的原理，人為的在除氧器中使用一種金屬(常用鋁)，當水流（liú）過除氧器（qì）時同金屬發生電化學腐蝕，水（shuǐ）中氧即被消耗，從而達到除氧的效果。

電化學除（chú）氧設備簡單，操作方便，運行費用低（dī），運行條件正常時含氧量可降至0.1mg/l。電化學除氧效率與待除氧水中含氧量大小無關，與流速、水溫、電流大小有關。水溫在70℃左右，不（bú）得低於（yú）40℃。電化學除氧目前尚無成熟經驗，鍋爐運行過程中會出現片狀沉澱物，除氧器本身易生腐蝕（shí）。

4.6鋼屑除氧

鋼屑除氧就是使水經過鋼屑除氧器，鋼屑被氧化，而將水中的溶解氧除去，反應式為：3Fe＋2O2→Fe3O4。鋼屑的材料可（kě）以用0～6號碳素鋼，鋼屑厚度一般用0.5～1mm，長度為8～12mm，要采用切削下（xià）不（bú）久的鋼屑。在裝入前（qián），應先用2%~3%的（de）堿溶液洗去附著在鋼屑表麵的油汙，再用（yòng）熱水衝去（qù）堿溶液，然後用2%~3%的硫（liú）酸溶（róng）液處理20～30min，再用熱水衝洗，使鋼（gāng）屑表麵容易與（yǔ）氧起作用（yòng），鋼屑裝入（rù）除氧器後要壓緊。圖4為鋼屑除氧器原理圖。

鋼屑除氧器除氧效果與下列（liè）因素有關

（1）水溫：這是主要因素，水溫越高反應速度越快，並（bìng）不（bú）易帶出鐵（tiě）鏽。一般要求水溫≥70℃。

（2）水與鋼屑的接觸時間：所需時間與水溫關係見（jiàn）表-1：

鋼（gāng）屑除氧器裝置簡（jiǎn）單，投資小，操作也比較方便。但（dàn）水溫過低或氫氧根堿度過大，鋼屑表麵鈍化，都會使（shǐ）除氧（yǎng）效果降低，同時更（gèng）換鋼屑勞動強度也較大（dà）。有的鍋爐房將鋼屑除氧與加入反應劑除氧聯合使用，效果較好。

4.7海綿鐵常溫過濾除氧

海綿鐵常溫過濾式除氧是近年來開發出新的除氧工藝（yì）技術。海綿鐵的主要成份是鐵（tiě）素體，其粒徑約1.5毫米，平均比重（chóng）約為1.5左右，鐵素體表現（xiàn）疏鬆、多孔且外表極不規則，表麵積大，與（yǔ）水介質接觸充分，極易與其中的溶解氧發生反應，其反應機理為：2Fe＋2H2O＋O2→2Fe(OH)2 ，2Fe(OH)2＋H2O＋0.5O2→2Fe(OH)3。

反應終生成物Fe(OH)3呈絮狀，分子附著力小，用具有（yǒu）一定強（qiáng）度的水反衝洗，極易從海綿鐵中排除。運行中，殘留的二價鐵（tiě）離子，可在其熱力係統循環中，與二次滲入的氧（yǎng）氣先發生反（fǎn）應，從而保護鍋爐（lú）本體免遭腐蝕。殘留的氫氧（yǎng）根離子，可相對（duì）提高循環水堿度 ，一定程（chéng）度（dù）的改善熱水鍋爐循環水堿度偏低的狀況。有廢（fèi）水需要處理的單位，也可以到汙（wū）水寶項目服務平台谘詢具備類似汙水處理經驗的企業。

海綿鐵常溫過濾式除氧裝置（zhì）一般采用微電腦程序控製，實現了除氧、反洗運行的自動（dòng）化，其（qí）主要特點（diǎn）是：

（1）常溫（wēn）除（chú）氧，無需加熱；

（2）除氧效果穩定。除氧水含氧量穩（wěn）定（dìng）在0.05mg/l以下，達（dá）到中低壓鍋爐的水質標準；

（3）投資省。設備整體組裝小（xiǎo），占地麵積小，高度低（dī），不需專（zhuān）用廠房；

（4）對負荷變化適應性好（hǎo）；

（5）出水（shuǐ）無毒。除氧劑無毒（dú）且不（bú）需要除油、活化。

5各種除氧方（fāng）式的（de）比較

幾種除氧方式的性能比較見（jiàn）表（biǎo）-2。

7除氧方式的選擇

通過對供熱鍋爐（lú）給（gěi）水各種除氧方式的（de）工作原理與除氧效果的（de）分析及對我市各供熱鍋爐房除氧設備及（jí）運行（háng）情況的調查，麻豆乱码国产一区二区三区對熱水鍋（guō）爐給水的（de）除（chú）氧方式有了（le）更加全麵清楚的認識。在選擇熱水鍋爐給水除氧方式時（shí），應充分考慮每種除氧方式（shì）各自的特點，根據供熱（rè）係統的不同情況加（jiā）以選（xuǎn）擇：

1、電化（huà）學除氧技術不成熟，目前不便應用；

2、熱力除氧是（shì）一種比較成熟的技術，能達到比較理想的除氧效果，但（dàn）難以應用於熱水鍋爐，而且運（yùn）行（háng）管理調節比較困難，基建投資大，在有汽源的情況下可以考慮采用；

3、真空除氧屬於低溫（wēn）除氧，同熱力除氧相（xiàng）比（bǐ），加熱溫度有所降低。真空（kōng）除氧的（de）除（chú）氧效果（guǒ）較好，但基建投資大，係統複雜，運行費用（yòng）較高，對運行管理（lǐ）要求高，特別是真空度難以保證（zhèng）；

4、解吸除氧若調整好，除氧效果是比（bǐ）較好的，投資也較小，運行費用比較低。但運行中（zhōng）調節比較困（kùn）難，因而除氧效果不穩定；

5、加亞硫酸鈉除氧（yǎng）設備簡單、操（cāo）作方便，投資低，除氧效果良好，但運（yùn）行費用很高，且增加（jiā）鍋爐（lú）水的含鹽量，不得不加大排汙（wū），造成熱量和水量的損（sǔn）失，在經濟與技術上看，此法不理想；

6、鋼屑除氧投資小，管理方便，運行（háng）費用低，但效果不穩定，一般要求水溫≥70℃，且更換鋼屑勞動強度大，通常采用加藥除氧作補充；

7、海綿鐵常（cháng）溫（wēn）過濾式除氧是新技術、新工藝，除氧效果比較好，投資、運行費用都比較低，管理方便，易於操作。隨著除氧器結（jié）構（gòu）的（de）改進與海綿鐵質量的提高，海綿鐵常溫（wēn）過濾式除氧的除氧效果會繼續（xù）得到改善。

綜上所（suǒ）述，在熱力係統中，特別是對熱水（shuǐ）鍋爐，除去鍋爐給水中（zhōng）的溶解氧，是保護熱力係統中所（suǒ）有設（shè）備不受腐蝕（shí）的基（jī）本方法，也是（shì）保證熱力設備（bèi）安全經濟運行必不可少的手段。就熱水鍋爐來（lái）講，目前所（suǒ）采用的海綿鐵（tiě）常溫過濾式（shì）除氧技術是適合熱水鍋爐供熱係統的，該除氧方式在未來的熱水鍋爐給水除氧係統中具有廣闊的應用前景。