给水除氧技术的特点与比较
杜 镔，袁益超，刘聿拯，徐开义
(上海理工大学，上海200093)
摘要：水中的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因之一，因此，除氧是水处理过程中非常关键的环节。阐述了水中溶氧的特性以及除氧的途径，分析了多种除氧技术的特点和应用范围，并着重阐述了真空除氧在电厂凝汽器中的应用。
关键词：给水除氧；热力除氧；真空除氧；凝结水除氧
分类号：TK223．5 文献标识码：A 文章编号：1001．5884(2008)04-0296-03
Characteristic and Comparison on Feed Water Deaerating Technology
DU Bin，YUAN Yi-chao，LIU Yu-zheng，XU Kai-yi．
(University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China)
Abstract：The dissolved oxygen in water，which causes corrosion of thermal equipments，is the main reason，and deaerating
is very importan t in water treatment process．In this paper the characteristics of dissolved oxygen in water an d methods for
deaerating are described．Deaerating technical analysis of a variety of features and applications are presented，and the application
of vacuum deaeration in the power plant condenser is elaborated．
Key words：deaeration；thermal deaeration；vacuum deaeration；condensate deaeration．
0 前言
给水中的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因。常温(20qC)、常压(0．1MPa)下自然水中的含氧量约为8 mg／L，当给水中溶解氧的含量超过0．03mg／L时，短期内就会使给水管路出现点状腐蚀。因此在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的环节。为延长热力设备的使用寿命，应尽量除去水中的溶氧。
氧是活性气体，它能跟很多金属、非金属直接化合。当氧与非金属或金属化合以后，能形成稳定的氧化物，或生成沉淀物。
根据氧在水中溶解的特性，除去水中溶解氧的途径包括：使水加热，水温升高，氧的溶解度降低，氧气从水中逸出；根据亨利定律，使水面上空间的氧分压降低，水中氧气不断扩散到气空间；使水中的溶解氧在进入锅炉前就与药剂反应生成稳定化合物。
2 除氧方法综述
1 水中的溶氧特性和除氧途径
2．1 热力除氧
如表1所示，不同的压力和温度下水的含氧量。当压力 2．1．1 热力除氧原理一定时，水中含氧量随着温度的升高而降低；当温度一定时， 在常压下将水加热到饱和温度，氧在水中的溶解度降
水中的含氧量随着压力的减小而降低。 低，氧气从水中逸出。同时汽水界面上水蒸汽的分压就会接

表1 水中含氧量与温度、压力的关系表 单位：mg／L

给水除氧技术的特点与比较.rar



2．6 其它除氧方式
2．6．1 膜法除氧⋯
经特殊工艺将聚烯烃纤维材料拉制成中空的纤维膜管，它具有良好的疏水性和透气性。在一定条件下，气体可以在膜的一侧穿过膜皮层上的微孔到达膜的另一侧，而液体不能通过。用数万根中空纤维膜管做成一个膜组件，可使膜管内外形成彼此隔离的空间，当组件中膜管的一侧空间通水，另一侧空间抽真空时，由于渗透压的作用，水中的溶解氧从高浓度的水侧透过膜管皮层向低浓度的真空侧扩散，穿透出的氧气不断被抽出，使得扩散过程不断进行，每根中空纤维管非常细(内径220 m)，每个膜组件的表面积非常大(约30m )，使水与膜有充分的接触面积，水中的溶解氧能够得以充分地扩散，达到很好的除氧效果。
膜法除氧设备体积小，重量轻，运行费用低，常温运行，膜使用寿命长，可长时间稳定运行，在除氧同时可以除去水中的CO 等气体，对环境无二次污染。适用于各种高、中、低压锅炉。
2．6．2 超重力脱氧
超重力脱氧是利用超重力技术使液相分散成极细的液滴和液丝，或者拉伸成极薄的液膜。同时形成不断快速更新的气液接触界面，使气液两相传质速率显著增加，提高了传质效果，从而使水中溶氧能快速进入气相中 lo 3。该除氧方法效果好、稳定，操作简单。
2．6．3 催化加氢除氧
催化加氢除氧是向水中通入氢气，使溶解氢和溶解氧在催化剂作用下生成水。目前常用触媒型钯树脂除氧和紫外线催化除氧。
触媒型钯树脂加氢除氧：将钯吸附在强碱型阴离子交换树脂上，钯对氢和溶氧都具有很强的吸附能力，并能催化溶解氢和溶氧反应生成水。这种除氧方式速度快，效率高。钯树脂不需要还原或再生 “J。
紫外催化加氢除氧 ：溶氧在紫外线照射下生成氧活性基，氧活性基与氢反应生成水。反应器由内衬铝箔的PVC管和放置在其中的石英管组成。石英管内设紫外灯，在石英管和PVC管之间均匀布置多空疏水玻璃管，上有4 m微孔。
水从PVC管的一端流入，通过玻璃管后由另一端流出；玻璃管之间是顺流或逆流的氢气，由于玻璃管为疏水性，因而允许氢气通过微孔进入水中并与溶氧发生反应，同时溶氧也可以通过微孔进入氢气流中被带出。
3 结语
锅炉给水除氧方式较多，而且新的除氧技术不断出现，但是实际应用仍以热力除氧为主。热力除氧稳定可靠，适用面广，能广泛应用于电厂热力系统、船用管路、厂矿企业以及城市管网等地方。对于真空除氧，由于其密封要求较高，应用受到限制。但在电厂凝汽器除氧，特别是空冷机组凝汽器除氧方面能发挥出巨大作用。在倡导节能环保的今天，真空除氧由于其在节能方面的优势也逐渐受到重视。尽管热力除氧应用广泛，特殊条件下仍需其它除氧技术辅助。因此，为了热力系统能高效、经济、安全、稳定运行，应该结合实际情况，根据锅炉的热力参数、水质状况、负荷变化、经济条件等情况综合考虑，因地制宜地选用除氧方法。
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