1前言（yán）

為（wéi）保證鍋爐安全運行，對鍋爐給水進行有效的除氧是非常（cháng）重要的。在標準《工業鍋爐水質》（GB1576—2001）中，對鍋爐水質提出了（le）嚴格要求，要求蒸發量大於2t/h的蒸汽（qì）鍋爐和額定功率≥4.2MW的熱水鍋爐，都必須除氧（yǎng）。在鍋爐房設置適（shì）用的除氧設施，除去鍋爐給水中的溶解氧，是（shì）保（bǎo）護熱力（lì）係統設備經濟運行的必不可少（shǎo）的（de）手段。

2鍋爐氧腐蝕簡介

氧腐蝕是影響鍋爐安全運（yùn）行和使用（yòng）壽命的關鍵問（wèn）題之（zhī）一。特別是隨著熱（rè）水鍋爐的發展，腐蝕問題更為突出，引（yǐn）起人們極大的關（guān）注。溶解在水中的氧是造成鍋（guō）爐腐蝕的重要因素。試驗證實，腐蝕速（sù）度與溶液中（zhōng）氧的濃度成正比，

氧是很活潑的氣（qì）體，它能跟絕大多數金屬直接化合，當其與金屬（shǔ）化合後，往往（wǎng）形（xíng）成沉澱或穩定的化合物，這些氧化物（wù）不再與金（jīn）屬化合，起腐蝕作用的是水中的溶解氧。防止鍋爐氧腐蝕有效的方法就是加強鍋爐給水的除氧，使（shǐ）給水中的含氧量達到水質標準的要求。

3除氧（yǎng）的原理與途徑

根據氣體溶（róng）解定律：任何氣體在水中的溶解度與此氣體在氣水界麵上（shàng）的分壓（yā）力和水（shuǐ）溫有關。根據氧的特（tè）性，水中除氧可從以下（xià）幾個方麵著手：

(1)使水加熱，減小氧的溶解度，水中氧氣就（jiù）可以逸出;

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

(3)使水中的溶解氧在進入鍋爐之前就轉變為（wéi）與金屬或其他（tā）藥劑（jì）的化（huà）合物而消耗幹淨。

鍋爐給水常用的除氧方（fāng）法有：熱力除氧 、真空除氧、解吸（xī）除氧 、鋼屑及加（jiā）藥除氧、海綿鐵常溫過濾式除氧等。

4各類除氧方式的分析

4.1熱力除氧

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

熱力除氧有以下特點（diǎn）：

（1）不僅能除O2，還能除CO2及（jí）其他（tā）氣體；

（2）除氧水中不增加含鹽量，也（yě）不增加其它氣（qì）體（tǐ）的溶解（jiě）量；

熱力除氧按壓力大小可分為壓力式和大（dà）氣式兩種。鍋爐給水常采用大氣（qì）式熱力除氧器，圖2是熱力除氧的係統圖（tú）。除氧器內保持（chí）比大氣壓力稍高的壓力（一般為0.02～0.025MPa表壓力，此壓力下飽和溫度為104～105℃），以（yǐ）便於排出逸出的（de）氣體。在實際運行中，常（cháng）因熱負荷頻（pín）繁（fán）變動及管理操作水平等原因，而（ér）使鍋（guō）爐給水實際的（de）除氧效果受較大影響。另外，熱力除氧還必須（xū）有（yǒu）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）下進行除氧的，屬於低溫除氧。常用的真空除氧（yǎng）係統有蒸汽噴射和水噴射兩種，由於給（gěi）水溫度（dù）要求低，用熱（rè）水加熱即可，因此（cǐ）可（kě）用（yòng）於熱水鍋爐係統。

真空（kōng）除氧效果好壞的關（guān）鍵是保證真空度，由（yóu）於熱負（fù）荷的（de）波動，同時（shí）係統的（de）氣密性難以保證，故在供熱係統（tǒng）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技術文檔。

4.3解吸除氧

解（jiě）析除氧是基於亨利定律，氧在水中的溶（róng）解度與水所接觸的氣體中（zhōng）的氧的分壓力成正比，而氣體中氧的分壓力（lì）又與氣（qì）體中氧的含量成正比，因（yīn）此將要除氧的給水與已（yǐ）脫氧的（de）氣體強（qiáng）烈混合，則溶解於（yú）水中的氧大（dà）量擴散（sàn）到氣體中，從（cóng）而達到除氧的目的（de）。

解吸除氧有（yǒu）以下特點：

（1）不（bú）需加熱，可（kě）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（chú）氧的2/5。運行費用比熱力除氧、真空除氧、亞硫酸鈉除氧，氧化還原樹（shù）脂都（dōu）低的多;

（3）除噴射（shè）器布置要求一（yī）定（dìng）高度外，其餘均為低位布置，占地較（jiào）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（zēng）高，PH值降低0.2～0.3；

（2）要消耗一定的電力；

（3）產品質量（liàng）及催化脫氧劑差異很大，球化劑造成使（shǐ）用（yòng）效果不一致；

（4）係統的氣密（mì）性要求難以保證。

解析除氧技術一直在不斷發（fā）展，近對脫（tuō）氧做了改進後，又稱新型解析除氧，這種方法（fǎ）屬（shǔ）於常溫低位除氧，但設備點也要達到（dào）6m左右，還要有加熱器、除氧水泵、溫控器等，係統較為（wéi）複雜。

4.4化學除（chú）氧

4.4.1化學藥（yào）劑除氧（yǎng）

化學除氧也是一種常（cháng）用的除氧措施（shī），常用的除氧反應（yīng）劑有亞硫酸鈉、聯氨等。

(1)亞硫酸鈉除氧

投（tóu）加亞（yà）硫酸鈉是中小（xiǎo）鍋爐常（cháng）用的一種除氧方式。它是一種較強的還（hái）原劑，與水中（zhōng）氧反應生成硫酸鈉，從而除去水中的氧，反應式：2Na2SO3＋O2→2Na2SO4，亞（yà）硫酸鈉的加入量一般要（yào）過量。按理論計算，除去1mg/l的氧需要8mg/l的亞硫（liú）酸鈉，但實際上要加入20mg/l工業亞硫酸鈉(Na2SO4 。7H2O)。

亞硫酸鈉除氧基建投（tóu）資（zī）小，運行操作簡單，但是除氧效果不可靠，增加鍋爐（lú）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（guō）爐產生CaS O4水垢的可能性（xìng）。亞硫酸鈉除（chú）氧隻能用於壓力較低（dī）的中小鍋（guō）爐。

(2)聯氨除氧

聯氨又稱肼，在常溫下是無色液體，易溶於水與乙醇。聯氨是極為有效的除氧劑，與水中（zhōng）氧氣反應生成水與氮（dàn）氣，不增加水中的（de）含鹽量，反應式：N2H4＋O2→2H2O＋N2，目前主要用於（yú）熱力除氧後的輔助措施，以徹底消除水（shuǐ）中（zhōng）殘留的氧。但聯氨在低溫時與溶（róng）解氧反應速度較慢，且易（yì）燃易爆（bào），對人（rén）體可（kě）能有致癌作用。故（gù）聯氨常用在中（zhōng）、高壓鍋爐。

4.4.2樹脂除氧（yǎng）

樹脂除氧屬於化學（xué）除氧的範疇。除氧樹脂（zhī）按其原理的不同，可分為：氧化還原型樹脂；載（zǎi）體型樹脂（zhī）；觸媒型樹脂三類（lèi）。樹脂除氧效果很好，但運行流速（sù）慢，使設備體積龐大，增加設備投資。樹脂價格較貴，設備初投資（zī）較大,因此應用較少。

4.5電化學除氧

電（diàn）化學除氧就是利用電化學保護的原理，人（rén）為的在（zài）除氧器中使用一種金屬(常用鋁（lǚ）)，當水（shuǐ）流過除氧器時同金屬發生（shēng）電化學腐蝕，水中氧即被消耗，從而（ér）達到除氧的效果。

電化學除氧設備簡單，操作方便（biàn），運（yùn）行費用低，運（yùn）行條件（jiàn）正常時含氧量可降至0.1mg/l。電化學除氧效率（lǜ）與待除氧水中（zhōng）含（hán）氧量大小無（wú）關，與流速（sù）、水溫（wēn）、電流大（dà）小有關。水（shuǐ）溫在70℃左右，不得低於40℃。電化學除氧目前尚無成熟（shú）經驗，鍋（guō）爐運行過程中會出現片狀沉澱物（wù），除氧器本身易生腐蝕。

4.6鋼（gāng）屑除（chú）氧

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

鋼屑除氧器除氧效果與下列因素有關

（1）水溫：這是主要因素，水溫越高反應速（sù）度越快，並不易帶出（chū）鐵鏽。一般（bān）要求水溫≥70℃。

（2）水與鋼屑的接觸時間：所需時間與水溫（wēn）關（guān）係見表-1：

鋼屑除氧器裝（zhuāng）置簡單，投資（zī）小（xiǎo），操作也比較方便（biàn）。但水（shuǐ）溫過低或氫（qīng）氧根堿度過大，鋼屑表（biǎo）麵鈍化，都會使（shǐ）除氧效果降低，同時更換鋼屑勞動強度也較大。有的鍋爐房將鋼屑除氧與加入反應劑除氧聯（lián）合使用，效果（guǒ）較好。

4.7海綿鐵常溫過濾（lǜ）除氧

海綿鐵常溫（wēn）過濾式除氧（yǎng）是近（jìn）年來（lái）開發出新的除氧工藝技術。海綿鐵的主要（yào）成份是鐵素體，其粒徑約1.5毫米，平均比重約為1.5左右，鐵素體表現疏鬆、多孔且外表極不規則，表麵（miàn）積大，與水介質（zhì）接（jiē）觸充分，極易（yì）與其中的溶（róng）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（chéng）物Fe(OH)3呈（chéng）絮狀，分子附著力小，用具有一定強度的水反衝洗（xǐ），極（jí）易從海綿鐵中（zhōng）排除。運行中，殘（cán）留（liú）的二價鐵離子，可在其熱力係（xì）統循環中，與二次滲入（rù）的氧氣先發生反應，從而保護鍋爐本體免遭腐蝕。殘留的氫氧根離子，可相（xiàng）對提高循環水堿度 ，一定程（chéng）度的（de）改善熱水鍋（guō）爐循環水堿度偏低的狀況。有（yǒu）廢水需要處理的單位，也可以到汙水寶項目（mù）服務（wù）平台谘詢具備類（lèi）似汙（wū）水處理經驗的企業。

海綿鐵常溫過濾式除氧裝（zhuāng）置一般采用（yòng）微電腦程序控製，實現了除（chú）氧、反洗運行（háng）的自動化，其主要特點是：

（1）常溫除氧，無需加熱；

（2）除氧效果穩定。除氧水（shuǐ）含氧量穩定（dìng）在0.05mg/l以（yǐ）下，達到中低（dī）壓（yā）鍋（guō）爐的水質標準；

（3）投資省。設備整體組裝（zhuāng）小，占地（dì）麵（miàn）積小，高度低，不需專用廠房；

（4）對負荷變化適應性好；

（5）出水無毒。除氧劑無毒且不需要除油、活化。

5各種除氧方式的比較

幾種除氧方式（shì）的性能比較見表-2。

7除氧方（fāng）式的選擇

通過對供熱鍋爐（lú）給水各種除氧方式的工作原理與（yǔ）除氧效果的分析及對我市各供熱鍋爐房除氧設備及（jí）運行情況的調查，麻豆乱码国产一区二区三区對熱水鍋爐（lú）給水的除氧方式有（yǒu）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，應充分（fèn）考慮每種（zhǒng）除氧方式各自的特點，根據供熱係統的不同情況加以選（xuǎn）擇：

1、電化學除氧技術不成熟（shú），目前（qián）不便應用；

2、熱力除（chú）氧是一種比較成熟的（de）技術，能達到比較（jiào）理想的除氧（yǎng）效果，但難以應用於熱水鍋爐，而且運行管理調節比較困難，基建投（tóu）資大，在有汽源（yuán）的（de）情況下（xià）可以考慮采用；

3、真空除氧屬於低溫除（chú）氧，同熱力除氧（yǎng）相比，加熱溫度有所降低。真空除氧的除氧效果較好，但基建投資大，係統複雜，運行費用較高，對運行管（guǎn）理要求（qiú）高，特別是真空度難以保證；

4、解吸除氧若調整好，除氧效果（guǒ）是比較（jiào）好的，投資也較小，運行費用比較低。但運行中調節比（bǐ）較困難，因（yīn）而除（chú）氧效果不穩定；

5、加亞硫酸鈉除氧設備簡單、操作方便，投資低，除氧效（xiào）果良好，但運行費用很高，且增加鍋爐水的含鹽（yán）量，不得不（bú）加大排汙，造成熱量和水量的損失，在經濟與技術上看（kàn），此法不理想；

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

7、海綿鐵（tiě）常溫（wēn）過（guò）濾式（shì）除氧是新技（jì）術、新工藝，除氧效果比較好，投資、運行費用都比較低，管理方（fāng）便，易於（yú）操作。隨（suí）著除氧器結構的改進與海綿鐵（tiě）質量的提高（gāo），海綿鐵常溫（wēn）過濾式除氧的除（chú）氧效果會繼續得到改善。

綜上所述，在熱力係統中，特別是對熱水鍋爐，除去鍋爐給水中的溶解氧，是保護熱力係統中所有設（shè）備不受腐蝕的基本方法，也是保（bǎo）證熱力設備安全經濟運（yùn）行必不可少（shǎo）的手（shǒu）段。就熱水鍋（guō）爐來講，目前（qián）所采用的海綿鐵常溫過濾式除氧技術是適合熱水鍋爐供熱係統的，該除（chú）氧方式在未來的熱水鍋爐給水除（chú）氧係統（tǒng）中具有廣闊的（de）應用前景。