工业锅炉冷凝水污染机理及其提高其回收率的措施研究.docx
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1、工业锅炉冷凝水污染机理及其提高其回收率的措施研究 【摘 要】近年来凝聚水的闭式回收技术得到了越来越多的重视,相关的产品和设备不断涌现,但从整体来看,回收技术仍处于初级的分散发展的阶段,尤其对水质净化和防腐的探讨很少,更未见有全面的系统性应用报道。就全国工业锅炉总体而言,具备成熟的冷凝水回收条件的锅炉约占 2/3,但到目前为止采纳了完善的凝聚水回收净化技术的几乎没有,凝聚水回收市场潜力巨大。 【关键词】工业锅炉;冷凝水回收;节能减排;经济效益;综合效益;可持续发展;污染机理 0 引言 由于工业锅炉给水是软化水,而且除氧工艺不完善,导致了工业锅炉蒸汽冷凝水 pH值偏低、氧含量偏高,氧腐蚀和酸腐蚀严
2、峻,这是冷凝水污染程度大小的主要缘由。此外,换热设备常见的蒸汽供停,产生热应力拉伸而导致设备泄漏以及回收管网的不严密,造成混入不纯物质或不凝气也导致冷凝水杂质含量偏高,污染严峻。 1 工业锅炉冷凝水污染机理 1.1 凝聚水系统的氧腐蚀 1.1.1 凝聚水中氧气的来源 产生氧腐蚀的前提条件是凝聚水中必需有O2,凝聚水中O2的来源有二个:一是,蒸汽中含有肯定量的O2,在凝聚过程中溶入凝聚水中。工业锅炉的给水往往由于除氧设备运行效果不志向,或运行管理不善会含有肯定的O2,含有O2的给水进入锅炉后,O2会随着水的蒸发进入水蒸汽中。另一个来源,是在其输送过程中溶入空气中的氧气,准确地说,目前我们采纳的凝
3、聚水回收系统大部分均为开式系统,即换热设备的蒸汽凝聚水集中排放到凝聚水箱内,当凝聚水箱的液位达到肯定高度时,用凝聚水泵送回热源厂利用。凝聚水箱有一呼吸孔直通大气,当水箱液位上升时,水箱内的气体排入大气,当水箱液位下降时,水箱外的气体进入水箱内,由于水箱内的气体中O2度与水箱外空气中O2的浓度存在较大的浓度差,随着凝聚水箱的呼吸,大气中氧气不断进入凝聚水箱,依据亨利定律,水中O2的浓度与气态中O2的分压成正比,所以水箱内气态中的O2不断溶入凝聚水中,直到凝聚水中O2的浓度与气态O2的浓度达到平衡为止。 1.1.2 氧腐蚀的机理 凝聚水中氧腐蚀的形式是氧去极化腐蚀,其腐蚀产物随着载体材质的不同而不
4、同。 凝聚水的输送管道一般是钢制管材,其腐蚀产物是铁的氧化物,其反应方程式如下: 阳极反应:FeFe2+2e 阴极反应:O2+2H2O+4e4OH- 以上反应的产物 Fe2+在水中会与相关物质进一步进行反应,其过程: Fe2+2OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O 以上腐蚀产物中,Fe(OH)2在有氧的条件下是不稳定的,可以转变为-FeOOH、-FeOOH或Fe3O4,-FeOOH的颜色是黄色的,-FeOOH的颜色是橙色的,Fe3O4的颜色是黑色的;Fe(OH)3是表示三价铁的氢氧化物,化学组成事实上并不像
5、其化学式那么简洁,经常是各种含水氧化铁的混合物,可以写成Fe2O3nH2O或Fe2O3,Fe2O3又有-Fe2O3和-Fe2O3之分,-Fe2O3的颜色是砖红至黑色,-Fe2O3的颜色是褐色,受污染的凝聚水的颜色是红褐色,且腐蚀越严峻,颜色越深,就是因为凝聚水中含有以上腐蚀产物。 1.1.3 氧腐蚀的特征 凝聚水的氧腐蚀属于溃疡腐蚀,腐蚀发生后在金属的表面形成一个个鼓包,直径从1mm-30mm 不等,鼓包的表面是黄褐色到砖红色,由上述的各种氧腐蚀产物组成,去除这些腐蚀产物后,金属的表面是一个个腐蚀坑。凝聚水氧腐蚀一旦形成,就很难阻挡腐蚀过程的接着,其缘由是在腐蚀点上,由于腐蚀产物的阻挡,水中溶
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- 工业锅炉 冷凝 水污染 机理 及其 提高 回收率 措施 研究
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