電廠必備電廠鍋爐給水加藥裝置的原因
傳統(tǒng)的鍋爐補(bǔ)給水預(yù)處理通常采用混凝與過濾處理。國內(nèi)大型火電廠澄清處理設(shè)備多為機(jī)械加速攪拌澄清池，其優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)速度快、操作控制方便、出力大。近年來，變頻技術(shù)不斷地應(yīng)用到混凝處理中去，進(jìn)一步提高了預(yù)處理出水水質(zhì)，減少了人工操作。
在濾池的發(fā)展方面，以粒狀材料為濾料的過濾技術(shù)經(jīng)歷了慢濾池、快濾池、多層濾料濾池等發(fā)展階段，在改善預(yù)處理水質(zhì)方面發(fā)揮了一定的作用。但由于粒狀材料的局限性，使過濾設(shè)備的出水水質(zhì)、截污能力和過濾速度均受到較大的限制。
目前，以纖維材料代替粒狀材料作為濾源的新型過濾設(shè)備不斷地出現(xiàn)，纖維過濾材料因尺寸小、表面積大及其材質(zhì)柔軟的特性，具有很強(qiáng)的界面吸附、截污及水流調(diào)節(jié)能力。代表性的產(chǎn)品有纖維球過濾器、膠囊擠壓式纖維過濾器、壓力板式纖維過濾器等。
在鍋爐補(bǔ)給水預(yù)脫鹽處理技術(shù)方面，反滲透技術(shù)的發(fā)展已成為一個亮點(diǎn)。反滲透ZUI大的特點(diǎn)是不受原水水質(zhì)變化的影響，反滲透具有很強(qiáng)的除有機(jī)物和除硅能力，COD的脫除率可達(dá)83%，滿足了大機(jī)組對有機(jī)物和硅含量的嚴(yán)格要求。反滲透由于除去了水中的大部分離子(一般為90%左右)，減輕了下一道工序中離子交換系統(tǒng)的除鹽負(fù)擔(dān)，從而減少酸、堿廢液排放量，降低了排放廢水的含鹽量，提高了電廠經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
在鍋爐補(bǔ)給水除鹽處理方面，混床仍發(fā)揮著不可替代的作用，而混床本身的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面：環(huán)保與節(jié)能。填充床電滲析器(電除鹽)CDI(EDI)是將電滲析和離子交換除鹽技術(shù)組合在一起的精脫鹽工藝，樹脂的再生是由通過H2O電離的H+和OH-完成，即在直流電場中電離出來的H+和OH-直接充當(dāng)樹脂的再生劑，不需再消耗酸、堿藥劑。同時，該裝置對弱電離子，如SO2、CO2的去除能力也較強(qiáng)。
鍋爐給水除氧加藥裝置運(yùn)用給水除氧技術(shù)工作，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(diǎn)，使氧的溶解度減小，水中氧不斷逸出，再將水面上產(chǎn)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(tài)CO2，N2），如用銨鈉離子交換法處理過的水，加熱后3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(yùn)行穩(wěn)定，是目前應(yīng)用多的一種除氧方法。
1、為了保證熱力除氧器具有效果，在設(shè)計和運(yùn)行中應(yīng)滿足足下列條件:
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℃。
熱力除氧技術(shù)是一種普遍采用的成熟技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在著一些問題:首先經(jīng)熱力除氧以后的軟水水溫較高，容易達(dá)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(dāng)熱負(fù)荷變動頻繁，管理跟不上，除氧水溫<104℃時，使除氧效果不好。其次，這種除氧方法要求設(shè)備高位布置，增加了基建投資，設(shè)計、安裝、操作都不方便。
為了達(dá)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(chǎn)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，對與小型快裝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。
2、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(jīng)過軟水箱，使其與軟水箱中的水進(jìn)行熱交換，而后流至鍋爐給水泵，經(jīng)省煤器進(jìn)入鍋爐。這樣改進(jìn)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(huán)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(fèi)，同時也相當(dāng)于除氧器進(jìn)水溫度，除氧器將進(jìn)水加熱到飽和溫度的時間也縮短了，有利于達(dá)到預(yù)期的除氧效果。
真空除氧
這是一種中溫除氧技術(shù)，一般在30℃～60℃溫度下進(jìn)行。可實(shí)現(xiàn)水面低溫狀態(tài)下除氧(在60℃或常溫)，對熱力鍋爐和負(fù)荷波動大而熱力除氧效果不佳的蒸汽鍋爐，均可用真空除氧而獲得滿意除氧效果。相對于熱力除氧技術(shù)來說，它的加熱條件有所改善，鍋爐房自耗汽量減少，但熱力除氧的大部分缺點(diǎn)仍存在，并且真空除氧的高位布置，對運(yùn)行管理噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差，而且對噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行管理要求也很高。另外還增加了換熱設(shè)備和循環(huán)水箱。
可用射流加熱器加熱軟化水；又能分級及低位安裝，除氧可*，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單，適用范圍廣。我國節(jié)能工作大力開展以來，工業(yè)鍋爐房用此法除氧日漸增多。
化學(xué)除氧
(1)鋼屑除氧，水經(jīng)過鋼屑過濾器，鋼屑被氧化，而水中的溶解氧被除去。有獨(dú)立式和附設(shè)式兩種。此法水溫要求大于70%，以80～90℃溫度效果較好。溫度20～30℃除氧效果較差。使用鋼屑要求壓緊，越緊越好，水中含氧量越大，要求流速降低，因?yàn)殇撔汲踝詰?yīng)用以來改進(jìn)和提高不大，除氧效果也不太可*，一般用在對給水品質(zhì)要求不高的小型鍋爐房，或者作為熱力網(wǎng)補(bǔ)給水，以及高壓鍋爐熱力除氧后的補(bǔ)充除氧，一般僅作輔助措施。
(2)亞硫酸鈉除氧，這是一種爐內(nèi)加藥除氧法。因?yàn)樵诮o水系統(tǒng)中氧使鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì)，所以要求迅速將氧從給水中去除，一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑，2Na2SO3+O2→2Na2SO4，通常要求加藥量比理論值大。溫度愈高，反應(yīng)時間愈短，除氧效果愈好。當(dāng)爐水pH=6時，效果好，若pH增加則除氧效果下降。加入銅、鈷、錳、錫等作催化劑，可提高除氧效果。該方法由于亞硫酸鈉價廉故而投資低，穩(wěn)定，操作也較為簡單。但此法加藥量不易控制，除氧效果不可*，無法保證達(dá)標(biāo)。另外還會增加鍋爐水含鹽量，導(dǎo)致排污量增大、熱量浪費(fèi)，是不經(jīng)濟(jì)的。因此該方法一般用在小型鍋爐房和一些對水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中作為輔助除氧方式。
(3)聯(lián)氨除氧，目前此法多用作熱力除氧后的輔助措施，以達(dá)到徹底清除水中的殘留氧，而不增加爐水的含鹽量。當(dāng)壓力大于6.3Mpa時，亞硫酸鈉主要分解成腐蝕性很強(qiáng)的二氧化硫和硫化氫，因此對高壓鍋爐，多采用聯(lián)氨，聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水，有利于阻礙腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展。因聯(lián)氨有毒，容易揮發(fā)，不能用于飲用水鍋爐和生活用水鍋爐除氧。許多鍋爐廠正限制或不再使用。
解析除氧
解析除氧時近年來興起的一種比較先進(jìn)的技術(shù)，其工作原理解是將不含氧的氣體與要除氧的給水強(qiáng)烈混合接觸，使融解在水中的氧解析至氣體中去，如此循環(huán)而使給水達(dá)到脫氧的目的。
解吸除氧有以下特點(diǎn)：
1、待除氧水不需要預(yù)熱處理，因此不增加鍋爐房自耗汽；
2、解吸除氧設(shè)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、解吸除氧的缺點(diǎn)是裝置調(diào)整復(fù)雜，管道系統(tǒng)及除氧水箱應(yīng)密封。
現(xiàn)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(shè)備占地面積，在解析內(nèi)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逸出，達(dá)到很好的除氧效果。解吸除氧設(shè)備小，制造容易，耗鋼材，投資低，操作方便，運(yùn)行可靠，不用化學(xué)藥品，減少了環(huán)境污染，可在低溫下除氧，除氧效果好。目前國內(nèi)在熱水鍋爐和單層布置的工業(yè)鍋爐內(nèi)已廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)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。
早在20世紀(jì)60年代，國內(nèi)外許多鍋爐房曾廣泛地采用了此種技術(shù)，但由于當(dāng)時的反應(yīng)器是設(shè)置在煙道里，不能適應(yīng)熱負(fù)荷的變化。因此，該技術(shù)的使用一度受到限制。到20世紀(jì)90年代，研制出了一種集中設(shè)置電加熱反應(yīng)器的第二代解吸除氧器，使這項(xiàng)技術(shù)又有了長足的發(fā)展。特別是清華大學(xué)和機(jī)電部設(shè)計研究院等單位研制的新型解吸除氧器，克服了原來的不足和缺點(diǎn)，將加熱爐與反應(yīng)器分開，加熱爐加熱從解吸除氧器出來的氣體，加熱后的氣體經(jīng)反應(yīng)器時脫氧，使待脫氧水中的含氧氣體能充分解吸出來，保證了運(yùn)行的可*性和除氧效果。且體積和耗電量都比原來設(shè)備小。采用新型解吸式系統(tǒng)，省去了除氧水箱，解決了原先水箱的密封問題。多家鍋爐房運(yùn)行證明，解吸除氧器操作簡單，投資低，運(yùn)行可*，效果較好。但同時存在著影響除氧因素較多，只能除氧氣，不能除其它氣體的問題。
樹脂除氧
當(dāng)水通過鍋爐給水除氧加藥設(shè)備的樹脂層后，把水的溶解氧由零價還原成負(fù)二價，形成氧化物(氧化銅)，樹脂失效后可用肼還原，Cu2+被樹脂上的交換基因吸收。使用中應(yīng)注意出水中含有微量肼，不能做生活飲用水。除氧水箱應(yīng)與空氣隔絕，同時要設(shè)兩個除氧罐，才能保證連續(xù)供應(yīng)脫氧水。由電子工業(yè)部十二研究所研制的Y-12型氧化還原樹脂除氧器系列產(chǎn)品，在清華大學(xué)、北京第三機(jī)床廠熱水鍋爐中應(yīng)用，獲得給水殘余氧0.06～0.02mg/L的優(yōu)良除氧效果。目前已在小型熱水鍋爐中推廣使用。
鍋爐給水除氧方式多種多樣，要想高效經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定安全運(yùn)行，必須結(jié)合爐型和實(shí)際情況，根據(jù)鍋爐的熱力參數(shù)、水質(zhì)、噸位、負(fù)荷變化、經(jīng)濟(jì)條件等情況綜合考慮，因地制宜選用。對于給水除氧技術(shù)，要時刻關(guān)注新技術(shù)、新材料、新成果，勇于探索和改進(jìn)創(chuàng)新，尋求除氧效果好，運(yùn)行可靠，管理簡單，且所需投資少的方法。
電廠鍋爐給水加藥裝置主要應(yīng)用：
①電廠爐內(nèi)加藥：給水加氨、加聯(lián)氨、爐水加磷酸鹽、爐水加磷酸鹽協(xié)調(diào)控制、凝結(jié)水加氨等
②電廠爐外加藥：原水加凝聚劑、原水加助凝劑、循環(huán)水加穩(wěn)定劑(緩蝕劑)、循環(huán)水加阻垢劑、循環(huán)水加殺菌劑、啟動鍋爐房加氨、啟動鍋爐房加磷酸鹽、凝汽器硫酸亞鐵鍍膜等
③水處理加藥：污水加絮凝劑、加助凝劑、加消泡劑等。
電廠鍋爐給水加藥裝置主要特點(diǎn)：
⑴功能配置全，安全性高，性能穩(wěn)定。
⑵集裝式，便于運(yùn)輸、安裝、維護(hù)。
⑶獨(dú)立電控箱，便于安裝調(diào)試（亦可配置遠(yuǎn)程/自動控制）。
⑷溶液箱材質(zhì)：PE、碳鋼、碳鋼襯膠、304(316)不銹鋼。
⑸攪拌器材質(zhì)：碳鋼、碳鋼襯膠、304不銹鋼、316不銹鋼。
⑹計量泵過液分材質(zhì)：UPVC、PVDF、碳鋼、304不銹鋼、316不銹鋼。
