海绵铁除氧器在蒸汽锅炉上使用的不利影响

除氧过程 中，ｅ Ｏ Ｆ 与 反应降低 了水 中氧的含 量 ， 看
似提高 了给水质 量 ， 其实 脉 石也 溶解 析 出了很 多杂 质 ， Ａ 、ａ Ｍ 有 ｌＣ 、 ｇ等 离子 ， 中 Ａ 离子 不 能 与 Ｏ 其 ｌ Ｈ一 离子 共存 ， 生成 Ａ （ Ｈ） 淀 ， ａ Ｍｇ离 子进 入 会 ｌ Ｏ 沉 Ｃ、 锅炉后 ， 在水 的蒸发 浓缩过程 中， 和某 些 阴离 子结 会
总重量 的百分比。转股指 数越大 ， 绵铁 的机 械强度越 海 高。该指标属冶金技术指标与除氧关联度不高。
使悬 浮物和含 盐量 增 加 ， 水含 盐 量影 响 水 的表 面 锅 张力 和粘 度 ， 因而 也影 响蒸 汽 的带 水量 。锅水 含盐
量特别是 含碱性 物质 ， 随着量 的增加 ， 使水膜强度 会
困难 。
２ ３ 锅水 可溶性 杂质增 多 ． 由于海绵 铁 中脉 石 的析 出物 和 Ｆ ｅ离 子及 未反
应彻 底 的 Ｆ （ Ｈ） 物质或 多或少进 入锅炉 ， ｅ Ｏ 等 使锅
水杂 质增加 ， 在锅水不 断蒸发 浓缩过程 中， 水质 恶化
变坏 。锅水 中 Ｆ 离子 及 Ｖ （ Ｈ） 在锅炉 内形 成 ｅ ｅ Ｏ 会
作 用反 而减 弱 。不 同成 分 的悬浮 物对 泡沫 的稳定 性
３ 海 绵 铁 除 氧器 的应 用
根据 Ｇ ５ ６ ｏ １ 工业 锅炉水 质》 准 的规 Ｂ ｌ７ —２ ０ 《 标 定， 热水 锅炉 相对 蒸汽锅 炉各 项指标 要求 都低 ， 运行 中锅炉排 污量 相对 也少许 多 ， 因此 ， 用在热水 锅 炉上 比较合适 ， 没有 蒸 汽来 源 以及场 地 空 间 受 限 的热 对 力设 备也 比较适 合 。对蒸 汽 品质 没有 特殊要 求 的低 参数 小 型蒸汽 锅炉 也可 以考虑 。海绵 铁 除氧器 的除
应用 ， 由于 海 绵 铁 的粉 化 、 结 ， 石 析 出 ， 离 子 浓 度 增 高 ， 锅 水 有 着 不 利 的影 响 ， 蒸 汽 锅 板 脉 铁 对 在 炉 使 用 上 暴 露 出 很 多 缺 点 ， 锅 炉 运 行 带 来 许 多 安 全 隐 患 。根 据 海 绵 铁 的 特 性 ， 出 限 制 应 用 给 提 范 围的 建议 。 关 键 词 ： 绵 铁 除氧 器 ； 污 ； 汽 品质 海 排 蒸
的液 膜上 时 ， 形 成 比较 坚 固 的 骨 架 ， 以 变 小 变 可 难
施 也 只能部 分利用 ， 当部分 的热量 浪 费掉 了 ， 相 无形
中增加 了运 行成本 。
薄， 便增 强 了膜 的机 械 强 度 ， 也增 强 了膜 的稳 定 性 ，
提高 了气泡 的聚 集 能 力 。实 践 证 明 ， 粒 为 ０ １～ 颗 ． ０ ３ ｍ 的微 粒稳 定 泡 沫能 力 最强 ， ． 颗粒 再 大 ， 定 稳
差， 甚至 水 的硬 度超过 ００ ｍ ｌＬ标 准 ， ．３ｍ ｏ ／ 给水无 法
供 蒸汽 锅炉使用 。
２ ２ 压 力损失增 大流量 下降 ．
品海绵 铁 目前 还没有权威 标准 ， 目混杂 ， 鱼 应认真 鉴
别优劣 。某公 司海绵铁 理化性 能如表 ２ 。
表 ２ 海 锦 铁 理化 性 能 表
量 品位 难 以提升 ， 如隧 道窑罐 法生 产海绵 铁 ， 大都
用铁 矿粉 ， 原后 不再 进行 再 加工 ， 还 或利用 粒 度 ２ （ 目以下 的 Ｆ 粉末粘 结再 加 工 冷压 块 ， 度 ２一 ｅ０ 粒 ｍｍ， 其产 品 的品位 、 属 化 率 和脉 石含 量 取 决 于 Ｊ 金 矿粉 的指标 ， 由于富 矿 贫 乏 ， 上 技 术 不稳 定 ， ｊ 加 所
个 方面 。
经 活化 处理 而得 到 的高活 性海 绵铁 除氧剂 ， 是 海 绵状多孔 隙 的铁粒 ， 一般粒 度 ２～ ８ｍｍ， 具有 较高 的 比表面 积 ， 通常 大 于 ８ ｇ 为水 中溶 解 氧提 供 ０ｍ ／ ，
了进 行反应 的机 遇 和条 件 ， 并加 速 了氧化 还原 反 应
由表 １ 难看 出 ， 不 海绵铁具 有除 氧作用 ， 成物 生
难 溶于水 。
合成盐 类 ， 形成 水 垢 。在实 际应用 中经 软水器 的水
样硬度 合格 ， 旦再经 海绵铁 除氧器取 水样 ， 质变 一 水
１ ３ 海绵铁理 化性 能 ． 各 公 司对外 公 布 的理化 性 能指 标 略有不 同 ， 成
２１ ００年第 ３期 （ 总第 １１ ） ２期
为 如果 设置 在软水 器 之前 ， 海 绵铁 除 氧器 的水 会 经 含铁 离子 ， 离子进 入软水器 与 阳树脂 反应 ， 铁 树脂很 容易 中毒 。 经 过 多年 的实 践 ， 对海 绵铁 除 氧器有 了进一 步 的认识 ， 同时也遇 到 了一些实 际问题 ， 些问题对锅 这 炉 的安全 运行有 不利 的影 响 ， 析研 究 后 总结 出几 分
计、 选型 时受 到商 家误 导 ， 能全 面 、 观 地 对海 绵 不 客
铁 除氧器 的除 氧机 理 ， 应 产 物 ， 给水 、 反 对 锅水 的影
响作 深入 分析 ， 出正确 的评价 ， 选择应 用上 存在 做 在
很 多误 区 。 目前 的现状 是 低 压 热 水 锅炉 在 用 ， 汽 蒸
初期 使 用海 绵铁 除 氧器 一般 压力 损失 、 备 出 设
力没 什么 问题 ， 上两 年 左 右 ， 像 引 言 中所 述 ， 用 就 反 应生 成物不 能彻底反 洗去 除 ， 海绵铁粉 化板结成 块 ， 流阻增 大 ， 流量 下降非 常 明显 ， 至不 足 出力 ３ ％ ， 甚 ０ 严重影 响锅炉 的安 全运 行 ， 更换 海 绵 铁也 变得 非 常
的进行 。它与水 中溶解 氧发生 如下反应 ：
２ ｅ ＋Ｏ ＋ Ｈ Ｏ－ ２ ｅ Ｏ ２ Ｆ ２ ２ ２ － Ｆ （ Ｈ） ，
４ ｅ Ｏ ２ Ｏ ＋ Ｈ Ｏ Ｆ （ Ｈ） Ｆ （ Ｈ） ＋ ２ ２ ２ — ｅ Ｏ ３
２ １ 给水 水质下 降 ．
反应 生产物 中既有二 价铁 ， 又有 三价铁 ， 中性 在 水溶液 中二价铁 、 三价铁均 以氢氧化 物状态存 在 ， 它 们的溶度 积和溶解 度见表 １ 。
中 图分 类 号 ：Ｋ ２ ． ２ Ｔ ２３５ ２ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
０ 引言
给 水 中 的溶解 氧 通 常是 造 成 锅炉 、 力 设 备腐 热 蚀 的主要 原 因 ， 它可 以导 致 锅 炉热 力 设 备 在运 行 期 间和停 用期 间的氧腐 蚀 。为 了防止 和减轻 锅 炉热力
要： 为了防止和减轻锅炉热力设 备的腐蚀 ， 降低和去除水 中溶解 氧是 防止锅炉热力设 计 及 锅 炉 水 处 理 备 腐 蚀 的 一 种 最 简 单 最 有 效 手 段 。 除 氧 器有 多种 形式 ， 绵 铁 除 氧 器 就 是 其 中一 种 。通 过 实 际 术工 作 多 年 。 海
注 ： 转 股指 数 — — 是 反 映烧 结 矿 机 械 强 度 物 理 性 能 指 标 。 指 单次 测 试 后 ， 得 粒 度 大 于规 定 标 准 试 样 重 量 占试 样 所
２ ４ 锅水机 械杂质 增加 ．
由于反 应物 Ｆ （ Ｈ） ｅ Ｏ 和粉 化 物质 进 人锅 炉 会
・
运行 管 理 ・
海绵 铁 除氧器 在蒸 汽锅 炉上使 用 的不利影 响
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文 章 编 号 ：０４８７ （ ００ ０ —３ ３ １０ —７ ４ ２ １ ）３５ － ０
海 绵 铁 除 氧 器 在 蒸 汽锅 炉 上 使 用 的不 利 影 响
相 朝 斌
（ 牛股 份有 限公 司 ， 安 ７ ０ ４ ） 金 西 １０３
它 新 的问题 。如海 绵 铁 除氧 器 就 是 这样 ， 户在 设 用
目前 ， 界 上海 绵 铁 生产 工 艺 超 过 ４ 世 ０种 ， 其 工业应 用达 ２ Ｏ多种 ， 海绵铁 生产 工艺 中气基竖 在 法 占绝 对优 势 ， 界上 多 于 ８ ％ 的海 绵铁 是 由气 ； 世 ４
竖炉 法工艺 生产 的 ， 主要 用 于 钢 铁 冶炼 、 末 ； 它 粉
力设 备腐 蚀 的一 种最 简单 最有 效手段 。除氧有 多种
方 法 ， 种形式 除 氧器都 有 自身 的特 点 ， 背 客观规 每 违 律， 可能顾 此失 彼 ， 决 了除氧 问题 ， 解 同时 引发 出其
气孑 ， Ｌ 在显微 镜 下 观察 形 似 海 绵而 得 名 。海 绵铁 ｆ
特点 是含碳 低 （＜１ ） 并保 存 了 矿石 中 的脉 石 １ ％ ， 具有 氧化性 能 。
锅炉 热力设 备 的安全运 行 。
１ 海 绵 铁 特 性
１ １ 海绵铁 概述 ．
该产 品 是将 富铁矿 石 在低 于溶 化温 度 之下 ， １
然保 持矿石 外形 还原 成 铁 ， 由于 还原 失 氧 形成 大 ｊ
设 备 的腐 蚀 ， 降低 和去 除水 中溶解 氧 是 防 止 锅 炉热
高价铁 质水垢 ， 这种 水垢 能 够加 快 其垢 下 金属 铁 的
腐 蚀 ， 生成新 的水 垢 ， 成铁 腐蚀 的恶性 循 环 ， 并 形 因 此 ，Ｂ １７－２０ 《 业 锅 炉水 质 》 准对 锅 炉 给 Ｇ ５６ ０ １ 工 标
水 中 Ｆ 离 子含量提 出 了明确 的要求 。 ｅ
２ 海 绵铁 除氧 器 的 负面 作 用
通 常海绵 铁除 氧 器设 在软 水器 的后 面 ， 是 因 这
提高 ， 锅 水 皂 化 发 沫 ， 邻 气 泡 的 液 体 粘度 增 易使 相
・
运 行管 理 ・
海 绵铁 除氧 器在蒸 汽锅 炉上 使用 的不 利影 响
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加 。当锅水 中的悬 浮 物 、 渣 等 粘 结 或 附着 在 气 泡 水
蒸 汽 品质 恶化 、 过热 器积 盐爆管 ， 所有 这些 足 以威胁
原 出 的海绵铁 品位 大都 在 ８％ ～ ９ ， 属化 率 ６ ８％ 金
收 稿 日期 ：０ ００ －７ ２ １ －１０
９ ％ ， 石含 量在 ５ 一１％ 。 ２ 脉 ％ ４
工
１ ２ 海绵 铁除 氧原 理 ．
业
锅
炉
出很 多缺 点 ， 锅炉 运行 中存在 许 多安全 隐患 ， 在 甚至 发 生意想 不到 的 运行 事 故 。如 海 绵 铁粉 化 板 结 、 脉 石析 出、 出力下 降 、 洗正 洗 消耗 大 量软 水 、 换 填 反 更
料 比较 困难 。运 行 中锅炉 给水 杂质增 多 、 水 污染 、 锅
表 １ 溶 度 积 和 溶解 度 数 值 表
由于海绵 铁 本身 保 留 了铁矿 石 中的脉 石成 分 ，
它是 矿床 中与矿石 伴 生 的无 利用 价值 的 固体 物 ， 它
们可 以是酸性 、 中性 ， 至 碱 性 的岩脉 ， 以是非 金 甚 可 属矿 物 ， 也可 以是 金属 矿 物 ， 含有 多种 杂 质 ， 绵 铁 海 中 的脉石 主要成 分是 ：ｉ Ａ 。Ｃ Ｏ、 ｇ ＳＯ 、 １ 、 ａ Ｍ Ｏ等 。在 Ｏ
Ｔｈ ｖ ｒ ｅ Ｉ ｆｕ ｎ ｅ Ｏｃ ｕ ｅ ｕ ｉ ｇ Ｓ ｏ ｇ ｒ ｎ ｅ Ａｄ ｅ ｓ ｎ ｅ ｃ ｃ ｒ ｄ ｄ ｒ ｎ ｐ ｎ ｅ Ｉ ｏ ｌ
Ｄｅ ｅ ａ ｏ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｍ ｉ ｒ ａ ｒ ｔ ｒ Ｕｓ ｄ ｉ ｔ ａ Ｂｏ ｌ ｅ
ＸＩ ＡＮＧ ａ — ｉ Ｃｈ ｏ ｂ ｎ
作 者 简 介 ： 朝 相
（９ ７一） 工 程 师 １５ ，
（ ｏ ｅ ｏ ｔ ｋＣ ． ｔ ， ｉ ｎ７ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｇ ｌ ｎＣ ｗ Ｓ ｃ ｏ Ｌｄ Ｘ １０ ３ Ｃ ｉ ｄ ｏ ａ ａ
摘
现任 设 备 责 任 工 秸 师 ， 事压 力容器话 从
金 。近年来 ， 水处 理除 氧也得 到 了一 定应 用 。
然而 ， 内生 产厂 家虽 比较多 ， 国 但具 有一定 规１
锅 炉也用 ， 甚至 带 过 热器 的 电站 启 动锅炉 也 用 。通
过 多年 的实 际应 用 ， 绵 铁 除 氧器 的不 利 影 响暴 露 海
的并 不多 ， 当数 量小 企业仍 旧采 用老工 艺 ， 品』 相 产