海绵铁除氧器在蒸汽锅炉上使用的不利影响
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锅炉给水除氧方法的比较和分析摘要:热水锅炉系统、换热器及管网等要保证其安全经济运行,就必须要处理与监控系统中的水质,而我国较多的供热单位对此仍然不够重视。
本文介绍了锅炉给水除氧的几种主要的方法,并对这几种方法进行分析和总结,可供工程技术人员根据工程自身的条件进行选择。
关键词:锅炉给水除氧一、前言锅炉给水系统的主要腐蚀性物质是氧,给水系统中的氧如果不能迅速得到清除,它将会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀性物质如果进入锅炉内的话,将会在锅炉管壁和受热面上沉积或附着,从而形成铁垢,腐蚀的铁垢会使管道内壁出现点坑而阻力系数增大。
管道腐蚀严重时甚至会发生爆炸的严重事故。
二、我国锅炉除氧的现状目前我国的锅炉中只有一半左右采取了除氧方法,除氧方式以热力除氧居多,很大一部分锅炉,特别是中小型低压锅炉没有除氧设备,能正常运行除氧设备的更少,特别是有些单位用汽不均衡的,很难使用这些装置,从而影响了除氧效果,有的锅炉设备和热力系统发生了严重氧的腐蚀,锅炉的使用寿命和安全运行都会影响。
所以,锅炉除氧应引起各方面高度的重视。
三、常用除氧方法的比较和分析目前锅炉给水除氧方式多种多样,但从实际需要和运行的角度来看,不同的除氧方式有不同的限制,因此工业锅炉的水除氧的问题还没有得到彻底解决。
这里简单的比较一下各种设备的优缺点。
1)热力除氧:技术已经比较成熟,给水除氧后不会增加其含盐量,也不会增加其他的气体溶解量,对于操作的控制来说比较容易,而且运行比较稳定可靠。
大气式热力除氧器经常采用,除氧器内的压力比大气压力稍高,以便于逸出气体的排出。
但在实际运行中,由于热负荷经常发生变动、管理操作水平不高,所以工业锅炉设备有效运行的必需条件不能满足,除氧效果不够理想。
另外,热力除氧方法还要求有蒸汽供应。
2)真空除氧:是在低于大气压力下进行除氧的,属于低温除氧。
常用的真空除氧系统有两种,即蒸汽喷射和水喷射,由于可以用热水加热,对于给水温度要求比较低,所以比较适用于热水锅炉系统。
海绵铁除氧器性能介绍:一、概述在锅炉和管道等热力设施腐蚀中,氧腐蚀最为严重。
降低和去除水中的溶解氧是防止锅炉和管道等热力设施腐蚀的最为有效手段。
热力除氧、真空除氧、解析除氧和化学药剂除氧等传统的除氧方法均存在投资大、运行成本高、水质不稳定、控制难度大、维修复杂、可靠性差等缺点。
我公司生产的常温海面铁过滤除氧器,是根据国家低压锅炉水质《GB1576-85标准》,蒸发量≤2t/h的蒸汽锅炉和水温>90℃的热水锅炉必须对水除氧的要求设计开发的新产品。
该设备克服了传统除氧工艺的缺点,是一种投资省、效率高、控制维修方便、运行经济可靠的新型除氧设备。
此外,除氧器内采用特制的海绵铁粉和特殊的填料作除氧滤料,海绵铁粉具有多孔疏松,表面积大,易于与水中的氧发生反应,从而除去氧。
具有反洗频率低、滤料不板结、不粉化,不需更换等优点。
该设备对锅炉给水、工业循环水都具理想除氧效果。
出水完全符合国家低压锅炉水质《GB1576-85标准》出水要求。
可使水中的溶解氧含量降至0.05mg/L以下,适用于供热器的工业锅炉或生活锅炉的给水除氧。
二、工作原理海绵铁除氧器是让含有氧气的水通过特制的海绵铁滤料,该滤料具有巨大的表面积,可使水中氧气与铁发生彻底的氧化反应,其化学反应式为:2Fe2+2H2O+O2→2Fe(OH)22Fe (OH)2+H2O+1/2O2→2Fe (OH)3↓反应生成物Fe (OH)3为松软絮状物,当其累积到一定程度后,即通入反洗水将其冲洗排掉,恢复到初始的除氧能力。
该工作原理与以往的钢屑除氧原理相同,但由于海绵铁是采用先进技术,特殊制成的疏松多孔粒状物,其表面积是普通钢屑的5-10万倍,因而克服了钢屑除氧效果不理想,需要定期酸洗活化等繁杂程序,达到了简单实用,高效稳定的除氧效果。
常温块状海绵铁除氧剂在常温下有效的除氧,该除氧剂装在除氧器中,利用氧化反应原理,通过过滤式除淀方式,使新的除氧设备投入低、易控制、易维修,除氧效果好,运行成本每吨不足0.10元,一般情况下除氧剂消耗量为10g/t,除氧器占地面积小,可低位安装,无论对锅炉给水,还是工业循环水,都具有理想的除氧效果。
海绵铁过滤除氧器BJF系列海绵铁过滤除氧器是根据国家低压锅炉水质标准(GB1576-2001),针对蒸汽锅炉和热水锅炉中氧气对水的腐蚀问题设计开发的新产品。
在锅炉等热力设施和管道腐蚀中,氧腐蚀是最为严重的,降低和去除水中的溶解氧是防止热力设施和管道腐蚀的一种最有效手段。
热力除氧、真空除氧、解析除氧和化学药剂除氧等除氧方法,均存在投资大,运行成本高,控制难度大,维修复杂等特点。
BJF系列海绵铁过滤除氧器,克服了上述除氧设备的不足,是一种低投入、易控制、易维修、除氧效果好、运行成本低、可靠性强的除氧设备。
该设备无论对锅炉给水,还是工业循环水,都具有理想的除氧效果(≤0.05mg/L),且反洗频率低,不易板结,不粉化,只需少量补充,不需要更换除氧剂,它完全符合国家低压锅炉水质标准(GB1576-2001)。
BJF系列海绵铁过滤除氧器主要用于软化水或除盐水的常温除氧,可使水中溶解氧含量降低至0.05mg/L以下,以满足热水锅炉、蒸汽锅炉及热网供水的要求。
该设备有手动型和自动型两种类型。
手动型通过手动控制反洗,自动型通过时间或压差传感器控制反洗工作原理让含有氧气的水通过特制的海绵铁滤料,氧气与海绵铁发生彻底的氧化反应从而保证出水溶解氧含量在0.05mg/L以下,其化学反应式为:2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)22Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2→2 Fe(OH)3反应生成物Fe(OH)3为松软絮状物,当其累积到一定程度后,即通入反洗水将其冲洗排掉,恢复到初始的除氧能力。
应用范围◆锅炉给水系统;◆工业及民用循环水系统。
设备特点1. 低位安装,占地面积小,节省基建投资。
2. 常温进水,无需加热,节省能源消耗,运行费用低。
3. 尽管进水温度和设备热负荷波动,除氧效果始终保持良好,适应性强。
4. 除氧剂使用时只需定期反洗,反洗频率低,反洗排污水无毒、无害、无副作用,有利于环境保护。
5. 除氧剂不板结,不粉化,耗量低,损失小,除氧效果好。
低压热水锅炉的腐蚀及防护[摘要] 据不完全统计,我国每年因锅炉腐蚀而报废的锅炉竟达上千台,损失过亿元。
而我单位多年来在对全市锅炉检修过程中也发现,由于氧及二氧化碳引起的热水锅炉腐蚀问题尤为突出。
因此,我们需要对这一情况加以足够重视。
[关键词] 锅炉腐蚀报废防护二氧化碳1.氧腐蚀的过程及特点1.1过程氧腐蚀是一种电化学腐蚀,随给水进入锅炉内的,溶解氧是强烈的去极剂,能吸收电子,形成OH-,从而造成锅炉本体铁腐蚀过程加剧,其反应如下:O2+4e+2H2O→4OH-Fe3++3OH-→Fe(OH)3O2还能把附着在金属表面的保护层Fe(OH)2进一步氧化,其反应如下:4Fe(OH)2 + O2+2H2O→4Fe(OH)3↓由于生成氢氧化铁沉淀,致使Fe2+浓度降低,使得腐蚀进程进一步加剧。
1.2特点当锅炉运行时,高含氧水进入锅炉后,随着水温升高,氧在水中溶解度降低,逐渐析出,析出的氧粘附在金属表面。
而当锅炉停用时,若缺乏保护,氧腐蚀情况更加严重,这是因为停用期间设备直接与大气接触,氧浓度加大。
锅炉受到氧腐蚀后,通常在水侧的金属表面形成许多突起的小鼓包,呈溃疡状。
检验时会发现这些鼓包是由各种形态的氧化铁组成。
颜色有红褐色,黑色不等。
由于溶解氧扩散到金属表面的速度比其扩散到腐蚀产物的速度快,在腐蚀点周围和腐蚀产物之间又形成了氧的浓度差腐蚀。
一旦在金属表面形成腐蚀点,就不能阻止其继续腐蚀,腐蚀产物越积越厚,形成鼓包,而鼓包下电化学腐蚀加剧,形成陷坑。
2.二氧化碳腐蚀的过程及特点2.1过程对于热水锅炉,原水的碱度主要的成分为重碳酸盐碱度,国家水质标准并为对其给水碱度做出要求,当给水中的碱度进入锅炉受热分解后产生二氧化碳,这是锅水中二氧化碳的主要来源,从而造成电化学腐蚀和酸腐蚀。
其反应如下:软化水2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑生水Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2↑水中的CO2产生H+,而H+做为腐蚀电池中阴极去极剂,使阳极铁遭受腐蚀。
锅炉氧腐蚀产生的原因及措施摘要:锅炉因运行操作不当或给水除氧不达标或停炉保养工作不及时、不彻底或方法、方式不当导致锅炉受压部件严重腐蚀的较多,其中大多数是热水锅炉,锅炉的腐蚀,不仅缩短了锅炉的使用寿命,影响了设备的安全运行。
由此可见,锅炉既应加强给水除氧和运行操作,又要注重锅炉停用期间的保养。
只要做好这三项,就能保证锅炉安全经济运行。
关键词:锅炉;氧腐蚀;产生;原因;措施1 锅炉氧腐蚀产生的原因1.1 氧腐蚀的范畴从历年来分析锅炉降低使用寿命和加大检修量,增加生产成本的主要原因是因为锅炉的氧腐蚀。
1.2 反应机理1.2.1 反应方程式阳极:Fe - 2e →Fe2+ (1)阴极:O2 +H2O +2e →2OH- (2)Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2 (3)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (4)从上面的反应方程式(1),(2),(3)(4)可以判定出由单质的铁变成和红褐色的铁的胶体。
使锅炉本体发生腐蚀。
1.2 锅炉停用期间的氧腐蚀发生的原因停炉期间,锅筒内的水蒸气和氧气和铁的反应并没有停止,继续反应方程式为:Fe(OH)2 + 2 Fe(OH)3 →Fe3O4 + 4H2O (5)Fe(OH)3 + e → Fe(OH)2 + OH- (6)Fe3O4 + H2O + e →FeO + Fe2O3 + OH- (7)从上述(5),(6),(7)反应方程式就可以表明锅炉本体和受压部件的严重腐蚀。
1.3 氧腐蚀产生的影响因素:1.3.1 氧的浓度在发生氧腐蚀的条件下,随着氧的浓度增加,加快金属腐蚀速度。
1.3.2锅炉锅水PH值的影响:(1)当锅炉锅水的PH13,腐蚀产物变成可溶性HFeO2-,,加剧了腐蚀速度。
1.3.3锅炉炉水流速的快慢对锅炉腐蚀有很大:(1)当锅炉锅水的水流速度≥10m/S,这时水中的各种物质扩散的非常快,就会加速腐蚀。
(2)当锅炉锅水的水流速度≤0.2m/S,这时水中的气体就会析出,一部分气体会附着在金属壁上,附在金属壁上的气体会加速金属氧腐蚀。
十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析锅炉给水为什么要除氧锅炉系统的腐蚀主要来自氧腐蚀和弱酸性腐蚀。
氧腐蚀中的氧主要来自给水中的大气溶解;弱酸性腐蚀即CO2溶解于水形成碳酸腐蚀,弱酸性腐蚀中CO2来自大气溶解或锅炉给水中存有碳酸氢根,碳酸氢根受热分解成CO2溶于水中。
弱酸性腐蚀会造成锅炉系统设备及管线金属均匀变薄,氧腐蚀会在锅炉受热面、炉管、系统设备及管网造成点蚀和氧化铁垢下腐蚀。
氧腐蚀和弱酸性腐蚀均会造成锅炉系统水中全铁超标,锅炉系统水铁离子超标时,锅炉水颜色发黄、严重的炉水发红;蒸汽锅炉系统水铁离子超标时大于700ug/L,凝水颜色由纯净开始发黄、发红、严重时发黑,腐蚀更严重时凝水会显示酱油色。
除氧是锅炉给水处理工艺过程中重要环节。
氧腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难溶而传热不良的铁垢,降低热交换速率,让锅炉出力效率下降,浪费能源,同时传热不良的铁垢附着在炉管上,容易让炉管过热蠕胀,从而引发爆管事故;氧腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点蚀和坑蚀,管道腐蚀严重时,会发生管道穿孔、泄漏甚至爆炸事故。
GB/T1576-2008工业锅炉水质国家标准规定:蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧,并且根据锅炉工作压力的不同,要求将给水溶解氧控制在合格的范围内。
锅炉系统存在弱酸性腐蚀时,如果除氧器效率不高,给水中有氧存在,则锅炉系统腐蚀加速。
锅炉系统弱酸性腐蚀好控制,只需要提高炉水的PH值,中和弱酸性便能很好控制腐蚀。
故下面主要讲讲如何控制锅炉系统氧腐蚀,介绍一下十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析。
十五种锅炉给水除氧方法的比较和分析之一——热力除氧热力除氧一般分为大气式热力除氧和喷射式热力除氧。
原理是将锅炉给水加热至102-104℃,使氧的溶解度减小,水中氧不断逸出,再将水面上产生的氧气连同水蒸汽一道排除,这样能除掉水中各种气体(包括游离态CO2,N2)。
锅炉软水中溶解氧的危害与去除一、炉内为什么会发生氧腐蚀?在正常情况下,锅炉内不会发生氧腐蚀,但当发生下述情况时,就可能发生炉内氧腐蚀。
1.除氧工作不正常当热力除氧器运行不正常或除氧剂投加不正常时,就可能使进人锅炉的给水中带有过量的溶解氧。
当给水中溶氧含量不是很大时,腐蚀可能首先发生在省煤器入口处,随着给水含氧量的增大,腐蚀则可能延伸到省煤器的中部和尾部,严重时锅炉的下降管也可能遭到腐蚀。
2.锅炉停用时防护不好锅炉停用时,如果防护措施不当,大气可能侵入锅炉内而造成腐蚀。
锅炉停用时发生的氧腐蚀,通常是整个水汽系统中,特别容易发生在积水不易放干的部分,这与锅炉运行时发生的氧腐蚀常常局限在某一部位是不同的。
二、酸腐蚀1.发生酸腐蚀的原因当炉水中氯化镁MgCl2含量较高时,在高温的作用下,会发生水解反应而生成酸。
盐酸是一种强酸,它能破坏金属表面的氧化膜,又能腐蚀钢铁。
在炉水pH值较低的情况下,腐蚀产物(铁的氯化物)又可能与氢氧化镁Mg(OH)作用而生成新的氯化镁。
新生成的氯化镁在适宜的条件下则又可能水解成盐酸,如此周而复始,使铁不断遭到酸腐蚀而被损坏。
2.炉内酸腐蚀特点锅炉内酸腐蚀多发生在水冷壁管上,其特征是:在水冷壁管皿状蚀坑上,有较硬的Fe,04突起物,呈现层状结构,在附着物和金属交接处有明显的蚀坑,腐蚀部位金相组织发生变化,有明显的脱碳现象。
三、碱腐蚀1.发生碱腐蚀的原因在正常情况下,炉水pH值一般在9~11之间,此时炉管金属表面的氧化膜是稳定的,不会发生碱腐蚀。
发生碱腐蚀的原因,是由于在炉管的局部地方发生了碱的浓缩。
例如:由于水循环不良或在一些水平或倾斜度不够的炉管内,发生“汽水分层”现象时,使附在管壁的液膜浓缩。
该部位的游离NaOH达到危险浓度,从而产生碱腐蚀。
海绵铁除氧器基本信息中文名称:海绵铁除氧器规格:1-3,3-5,5-10mm性质除氧装置海绵铁除氧器是一种除氧装置,含有氧气的水进入除氧器,穿过海绵铁滤料层,这种特制的海绵铁滤料具有巨大的比表面积,可使水中的溶解氧与铁发生彻底的氧化反应,从而把水中的氧去除掉。
1、工作原理常温过滤式除氧属化学除氧,它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧,海绵铁主要成分是铁,其疏松多孔的内部结构,提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍,可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应,使溶解氧稳定在0.05mg/L以下,其反应式为:2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)24Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀,当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来,只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。
海绵铁的消耗量很低,根据处理水量与水质的不同,一般3 - 6个月补充一次即可。
(经过除氧后的中增加了少量的铁离子,一般为0.2 - 0.5mg/L,对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准,但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说,可以加装除铁装置,去除水中的Fe2+)作为水除氧剂的海绵铁是利用粒度在-200目以下的Fe3O4 粉末粘结在一起,粒度为2-5mm 左右。
因其还原过程发生置换反应,形成一定数量的空隙,还有粉末微粒粘结时的空隙,使得除氧剂孔隙极高,比表面积大,又因其为原生矿直接还原所得,相对纯净,所以活性极高,极与水中的氧发生反应生成Fe3O4,从而达到除氧目的。
同时利用率也得到提高到90%以上。
效果十分理想,出水含氧量降到0.05mg/L以下,处理每立方米水仅消耗25g左右,真正做到了高质量、低成本运行。
因不经软化的水易使除氧剂表面发生钝化,使其氧化减慢,而影响除氧效果,故应先软化再除氧。
使用一段时间后,应进行反洗。
浅述采暖锅炉氧腐蚀的原因一、前言作为一种常用的采暖设备,采暖锅炉的应用面在近期得到了深入推广,同时其所出现的氧腐蚀也引起高度关注。
研究采暖锅炉氧腐蚀的原因并提出相应解决对策,能够更好地保证采暖锅炉的正常运行,保质保量地起到应有效果。
二、锅炉氧腐蚀的原因氧腐蚀是锅炉采暖系统常见的一种腐蚀。
在运行和停运期间均可发生。
其主要部位,首先是给水系统和省煤器,而且其腐蚀产物进入受热面中和循环水系统中,也会引起其他一些破坏。
在系统停运期间由于防护不当,更是如此,不断造成设备及系统的破坏,其破坏程度越来越大,在金属表面形成许多溃疡和小孔型的局部腐蚀,对金属的强度破坏非常严重。
对于热水锅炉和采暖系统来讲,在运行中以CO2腐蚀和垢下腐蚀为主,以O2腐蚀为辅,在停炉中以O2腐蚀、垢下腐蚀为主。
1.因很多客观或主观原因除氧工作没有能够有效持续。
所以循环水系统中氧含量偏高,加剧锅炉腐蚀。
2.试验表明PH在4.5~8时,氧蚀速度加快。
我公司从事从2004年开始逐年加强了添加烧碱氢氧化钠调整一级网循环水的PH值。
将其控制在9≤PH<12,使锅炉及热力管网处于钝化区,在一定程度上缓解了锅炉及热力管网的腐蚀。
3.在基建和停用期间无防护或防护措施不到位。
采暖锅炉每年的停用期为6个月以上。
停用期较长。
每年采取管网湿保护,也就是停运期间不泄水。
一定程度上起到防腐目的。
可总是不断地有新管网的接入,或夏季维修,末端阀门不严导致防腐保护不到位。
锅炉的夏季保养欠缺,是因为保养成本过高、维修、扩建项目过多造成。
三、影响采暖锅炉氧腐蚀的因素1.溶解氧我们生活的空间空气中富含氧气,因此大自然中的水也难免含有一定量的氧,钢铁和水中的氧接触就会发生电化学腐蚀。
由于水中的溶解氧是一种阴极去极化剂,在一般情况下,溶解氧量越多的水质腐蚀钢铁的能力越强。
氧气在水中的溶解度与水温和水面上氧气的分压有关。
水温高,溶解度小;水面上气体中含氧低,溶解度也小。
但是在某些特定条件下,钢材受溶解氧腐蚀后会在其表面产生保护膜,反而减缓了腐蚀速度,这时水中溶解氧量越大则越易产生保护膜。
海绵铁除氧器的详细描述:用途:HMT系列常温海绵铁除氧器是利用高活性海绵铁水处理除氧剂,去除水中溶解氧。
广泛用于锅炉和循环水设施的防腐,是一种理想的环保型水处理除氧设备。
性能特点:常温海绵铁除氧器,可低位安装,解决了热力氧设施必须高位安装的缺点,同时减少了热力除氧复杂的温度和压力控制系统,使操作、维护简单。
1、免除了传统除氧设备的热能消耗,与热力除氧方式相比增加了15%以上的经济效益。
2、用于循环水系统除氧,节约大量的化学除氧药品并且避免了化学药品对环境水的污染。
3、高活性海绵铁除氧剂除氧效果好,处理后水中含氧量可降到0.05mg/L-0.01mg/L,完全满足国家低压锅炉水质标准(GB1576中≤0.05mg/L)的要求。
4,设备运行稳定,反冲洗频率低,再生效果好,使用寿命长,无毒、不污染环境。
5,常温常压运行,操作简单,无需专人看守。
6,设备构造简单,体积小,占地面积小。
全自动过滤式海绵铁除氧器ZK系列新型全自动海绵铁过滤式除氧器在国内推出已有数年时间,早期设计的设备结构及流程在实际运行中有一些不足之处逐渐暴露出来,有时对系统运行造成很大影响。
结合数家用户的实践经验,针对早期设计的不足之处,本公司采用全新的设计思路、原装进口部件及先进的控制技术设计生产的全自动海绵铁过滤式除氧器。
一、产品简介1、工作原理常温过滤式除氧属化学除氧,它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧,海绵铁主要成分是铁,其疏松多孔的内部结构,提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍,可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应,使溶解氧稳定在0.05mg/L以下,其反应式为:2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀,当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来,只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。
湿蒸汽发生器氧腐蚀危害及除氧方法摘要:油田注汽开发采用的湿蒸汽发生器水处理包括两大类:即软化和除氧。
水经过预处理和离子交换处理,除去了水中的悬浮物和钙、镁等盐类,使水得到了澄清和软化,但水中还溶解有各种气体,尤其是氧气和二氧化碳,对湿蒸汽发生器给水系统及湿蒸汽发生器本身带来腐蚀,以氧腐蚀更为严重,为防止热力设备的腐蚀,最重要的措施就是对给水进行除氧。
关键词:氧腐蚀腐蚀危害除氧方法1 氧腐蚀的产生及危害1.1 氧腐蚀的原理在湿蒸汽发生器中,腐蚀最严重的是溶解氧所带来的腐蚀,而且是一种电化学腐蚀,铁与氧形成两个电极,组成腐蚀电池。
铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以在铁、氧腐蚀电池中,铁是阳极,容易遭到腐蚀,反应式:Fe→Fe+2e氧为阴极,进行还原,反应式:O2+2H2O+4e→4OH-在这里,溶解氧起阴极去极化作用,是引起铁腐蚀的主要因素,故称为氧腐蚀。
1.2氧腐蚀特征及部位当铁受到水中溶解氧腐蚀时,常常在其表面形成许多小鼓包,其直径为1-30mm不等,这种腐蚀特征称为溃疡腐蚀。
鼓包表面的颜色由黄褐色到砖红色不等,下层是黑色粉沫状物,这些都是腐蚀产物:当把这些产物除去时,金属表面便全出现陷坑。
金属表面阳离子在溶解中会进一步和水中某些物质发生反应,这种进一步变化的过程称为腐蚀的二次过程,造成的产物称为二次产物,因此,腐蚀产物大都是二次产物。
铁受到溶解氧腐蚀后产生Fe2+,它在水中进行的二次过程为:Fe2++2OH→Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH)3→Fe3O4+4H2O这些产物中,Fe(OH)2是不稳定的,容易进一步产生Fe(OH)3和Fe3O4,因此,溃疡点上各层腐蚀产物从黄褐色到砖红色产物大多数为氢氧化铁,次层是黑色粉沫为Fe3O4。
由于水中溶解氧腐蚀而形成的二次产物,常常是疏松的,没有保护性,所以,一旦在金属表面的某一点形成了腐蚀点,就不能阻止其继续腐蚀,这样腐蚀点四周便作为阳极,腐蚀点本身为阴极,腐蚀不断扩大,腐蚀所带来的二次产物不断增加,鼓包下面越腐蚀越深,形成陷坑。
海绵铁除氧器工作原理
海绵铁除氧器是一种广泛应用于工业领域的气体净化设备,用于除去气体中的氧气成分。
其工作原理如下:
1. 原料气体进入海绵铁除氧器。
原料气体可以是空气、氮气、氢气等含氧气体。
2. 海绵铁除氧器内部填充有被称为“海绵铁”的物质。
这种物质通常由铁矿石矿粉制成,具有良好的除氧性能。
3. 当原料气体通过海绵铁时,海绵铁内部的微小孔隙能够吸附和储存氧气分子。
4. 海绵铁除氧器的工作温度通常较低,这有助于氧气分子与海绵铁的表面发生反应。
在低温下,氧气分子能够与铁矿石矿粉中的铁发生氧化反应,形成氧化铁。
5. 一旦氧气分子与铁发生氧化反应,在除氧器内部会产生一层固体的氧化铁。
这样,海绵铁除氧器就能将氧气有效地除去。
6. 被除氧的气体经过海绵铁除氧器后,会变得富含还原性,即含有较低浓度的氧气。
这种气体通常可以用于各种工艺中,例如金属焊接和热处理等。
总的来说,海绵铁除氧器的工作原理是通过填充海绵铁这种具有除氧性能的物质,利用其与氧气分子发生反应的特性,将氧气从原料气体中去除,以实现气体净化的目的。
除氧器对高温高压汽轮机蒸汽品质和水化学影响的研究摘要:本文针对高温高压汽轮机中除氧器对蒸汽品质和水化学的影响进行了研究。
通过对除氧器的特性进行分析,探究了除氧器对蒸汽中溶解氧、碳酸盐等物质的去除效果。
同时,本文还研究了除氧器对水化学的影响,包括对水中硬度、pH值等参数的影响。
本文的研究结果对高温高压汽轮机的运行具有一定的参考价值。
关键词:除氧器;高温高压汽轮机;蒸汽品质;水化学引言高温高压汽轮机是现代化工、电力等行业中常用的设备之一。
在汽轮机的运行过程中,蒸汽品质和水化学参数的稳定性对设备的正常运行和寿命具有重要影响。
而除氧器作为汽轮机中重要的设备之一,对蒸汽品质和水化学参数的影响尤为显著。
因此,对除氧器的研究具有重要的现实意义。
一、除氧器的特性分析1.1除氧器的工作原理除氧器是一种去除给水中氧气的设备。
在一定温度下,当溶于水中的气体与水中离析的其它处于平衡状态时,单位体积水中溶解的气体量和水面上该气体的分压力成正比。
某气体在平衡状态时的分压力称为平衡压力。
如果水面上某气体的世纪分压力小于水中溶解气体所对应的平衡压力,则该气体就会在不平衡压差的作用下,自水中离析出来,直至达到新的平衡为止。
如果能从水面上完全清除气体,使气体的实际分压力为零,就可以把气体从水中完全除去,这就是热力除氧的基本原理。
另外一种化学方法是将还原剂加入水中,将水中的氧气反应为水或氮气,从而去除溶解氧。
这种方法通常称为化学除氧器,可利用氨、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠等还原剂进行反应。
除氧器的工作原理还与除氧器的温度、压力、药剂种类和用量等因素有关。
在使用除氧器时,需要根据实际情况调整这些参数,以达到最佳的除氧效果。
1.2除氧器的分类和结构除氧器按照其结构和工作原理的不同可以分为两种类型:热力式除氧器和化学式除氧器。
热力式除氧器是利用高温高压下溶解氧的溶解度低于常温常压下的特性,通过将蒸汽在除氧器中加热和减压,使溶解氧从蒸汽中析出并排出除氧器,从而达到去除蒸汽中溶解氧的目的。
热水锅炉及供热系统的防腐与除氧热水锅炉供热系统防腐除氧海绵铁粉1、加强热水供热系统水质处理与监控要保证热水供热系统(含热水锅炉、换热器及管网等)的安全经济运行,必须要对系统中的水质进行处理与监控,我国较多的供热单位对此不够重视。
水质不良常会带来两个方面的事故:一个方面,是由于应设的水处理装置不设置,或虽已设置但运行管理不善;或竣工后不按规定进行系统的清洗,以致造成设备及管网堵塞和结垢,这方面本文不予展开阐述。
另一方面就是不考虑金属的防护,造成设备或管道的腐蚀。
水质不良造成腐蚀的事例很多,例如某单位有2台6.5t/h的锅炉,按规定应配备除氧器而没有设置,锅炉严重腐蚀,炉水为锈红色浑浊。
有的锅炉房设了热力除氧器,但达不到额定除氧温度,仍发生腐蚀,例如某单位的25t/h锅炉,配有除氧器,但水温过低,除氧水的含氧量为0.2~0.3mg/L,使锅炉投产后一年多的时间内,省煤器腐蚀泄漏达20次以上。
某县级市的一个供热公司,由小型中压锅炉和发电机组的热电厂供热。
该厂生水水质很差,二次网的水不经任何处理,一次网虽设了水处理设备也管理不善。
这个厂的35t/h中压锅炉用化学脱盐水,但管理不善,这台单锅筒水冷壁锅炉,仅运行三年左右,由于结构和腐蚀已将50~60%的水冷壁管更换。
该厂的换热器也经常泄漏,例如首站的一台Φ900、85m2受热面的全新换热器,热备用几个月后实际仅运行两个多月就严重泄漏,其382根管子至少有53根泄漏,不是穿孔就是有裂纹。
该厂技术负责人认为设水处理设备要有投资和配备人员操作管理,宁可对换热器进行修理或更换,也不设水处理设备。
腐蚀对设备和管道的危害往往不是短期就能发现的,腐蚀使壁厚变薄就存在隐患。
例如,某供热公司的热水供热系统,由于发电厂突然停电,其热水锅炉和管道系统内产生水击现象,热水锅炉房内并没发生损坏,但在锅炉房外的500米处Φ500的管道发生爆管。
事后检查,管道爆裂处管内发生腐蚀,原为9mm的壁厚已减薄为4mm.从上述事例可以充分说明,加强供热系统水质处理与监控的必要性,而首先是提高对水质管理的认识和意识。