熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點,使氧的溶解度減小,水中氧不斷溢出,再將水面上產生的氧氣連同水蒸汽一道排除,還能除掉水中各種氣體(包括游離態C02,N2),如用銨鈉離子交換法處理過的水,加熱后也能除去。
除氧后的水不會增加含鹽量,也不會增加其他氣體溶解量,操作控制相對容易,而且運行穩定,可靠,是目前應用最多的一種除氧方法,為了保證熱力除氧器具有可靠的效果,在設計和運行中應滿足下列條件:a.增加水與蒸汽的接觸面積,水流分配要均勻。b.保證氧氣在水中的溶解壓力與水面上它的分壓力之間有壓力差。c.保證使水被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度,一般采用104°C。
熱力除氧技術是一種普遍采用的成熟技術,但在實際應用中還存在著一些問題:首先經熱力除氧以后的軟水水溫較高,容易達到鍋爐給水泵的汽化溫度,致使給水在輸送過程中容易被汽化,而且當熱負荷變動頻繁,管理跟不上,除氧水溫(104°C時,使除氧效果不好。其次,這種除氧方法要求設備高位布置,增加了基建投資,設計、安裝、操作都不方便。為了達到給水泵中軟化水汽化的目的,這種除氧方法一般要求除氧器高位配置,在使用過程中會產生很大的噪音和震動,帶來不便。第三,使得鍋爐房自耗汽量增大,減少了有效外供汽。第四,對與小型塊狀鍋爐和要求低溫除氧的場合,熱力除氧有一定的局限性,對于純熱水鍋爐房也不能采用。
對于采取熱力除氧的鍋爐,在裝新鍋爐時,將大氣熱力除氣器裝在地面,而將除氧后的高溫軟化水輸送管道經過軟水箱,使其與軟水箱中的水進行熱交換,而后流至鍋爐給水泵,經省煤器進入鍋爐,這樣改進首先可以減少鍋爐房的振動和噪音,改善了鍋爐房的工作環境,還降低了鍋爐房的工程造價。其次,通過在軟水箱中的熱交換,軟水箱中的水溫提高了,熱量沒有浪費,同時也相當于除氧器進水溫度,除氧器將進水加熱到飽和溫度的時間也縮短了,有利于達到預期的除氧效果。
二、解析除氧
解析除氧是近年來興起的一種比較先進的技術,其工作原理是將不含氧的氣體與要除氧的給水強烈混合接觸,使溶解在水中的氧解析至氣體中去,如此循環而使給水達到脫氧的目的。
解析除氧有以下特點:
1、待除氧水不需要預熱處理,因此不增加鍋爐房自耗汽。
2、解析除氧設備占地少,金屬耗量小,從而減少基建投資。
3、除氧效果好,在正常情況下,除氧后的殘余含氧量可降到0.05mg/L。
4、解析除氧的缺點是裝置調整復雜。
管道系統及除氧水箱應密封。現在的解析除氧方法一般采用新型解析除氧器,用加熱器代替了原來的鍋爐煙氣加熱,并采用活性炭加催化劑作為還原劑,從而大大減少設備占地面積,在解析內部增加隔板控制水流,并加小孔和孔管,使水中的含氧氣體充分溢出,達到很好的除氧效果。解析除氧設備小,制造容易,耗鋼材,投資低,操作方便,運行可靠,不用化學藥品,減少了環境污染,可在低溫下除氧,除氧效果好。目前國內在熱水鍋爐和單層布置的工業鍋爐內已廣泛應用。其缺點是只能除去水中氧氣而不能除去其他不凝氣體,水中二氧化碳含量有所增加,水箱水面不能密封,有時使除氧后的水與空氣接觸從而影響除氧效果。