从锅炉给水中除去氧,是防止锅炉腐蚀的有效措施。常用的锅炉绿色除氧方法有热力法和化学法两类。
在敞口设备中,随着温度的升高或压力的降低,各种气体在水中的溶解度均下降。当水温达到沸点时,水界面上的水蒸气压力和外界压力相等,这时的水不再具有溶解气体的能力,即各种气体均因不能溶于水中而解吸分离出来,这就是热力除氧的基本原理。按工作压力的不同,可选用真空式、大气式和高压式等结构形式的除氧器,其结构应能使水和气在除氧器内分布均匀、流动通畅以及水汽之间有足够的接触时间。
在热力除氧的同时,水中游离二氧化碳也会被去除。此时,水中的重碳酸根因化学平衡移动而发生分解,温度越高,加热时间越长,加热蒸汽中游离二氧化碳浓度越低,则重碳酸根的分解率越高,其出水的pH值也就越高。
化学除氧是往水中加入化学药品以除去水中的氧。用来进行给水化学除氧的药品,必须具备能迅速地和氧完全反应,反应产物和药品本身对锅炉的运行无害等条件。
在电厂中常用的化学除氧的药品有亚硫酸钠、联氨等。例如,联氨也称肼,是一种还原剂,它可将水中的溶解氧还原。其除氧的工艺条件为:温度200℃左右,pH值为9-11的碱性介质和适当的联氨过剩量。
联氨具有挥发性,有毒。易燃烧;而亚硫酸钠使用时会增加水中盐含量,且高温时可能分解产生H2S、SO2等有害气体,加速凝汽系统的设备腐蚀。所以,近年来国内外相继开发了碳酰肼、异抗坏血酸等新型化学除氧剂,以替代亚硫酸钠和联氨。
热力法是将给水加热至沸点以除去水中的溶解氧,这是电厂中通常采用的除氧措施。因为锅炉给水本身就必须加热,而且这种方法不需要加入化学药剂,不会带来水汽质量的污染问题。而化学法通常是用作给水除氧的辅助措施,以消除经热力除氧后残留在给水中的溶解氧。在某些中压和低压锅炉中,也只有采用热力除氧,不进行化学除氧的。