新型脱气膜技术在锅炉补给水脱氧的应用

锅炉给水处理是锅炉的一个重要的组成部分。在制取蒸汽时，溶解性固体浓度会越来越高并会在锅炉的内部沉积，导致热传递效率和锅炉效率下降。溶解性气体，如氧气和二氧化碳，会和锅炉里的金属反应加速锅炉的腐蚀，从而降低锅炉的使用寿命。因此，脱气是保护锅炉的一个重要步骤。

目前，常用的锅炉水脱氧方法有热力除氧、真空除氧和化学除氧。热力除氧其原理是根据气体溶解定律，即气体在水中的溶解度与在汽水界面上的气体分压力及水温有关，温度越高，水蒸汽的分压越高，而其它气体的分压则越低。当水温升高至沸腾时，其它气体的分压为零，则溶解在水中的其它气体也就等于零。然而，热力除氧在10~35t/h的锅炉和2~6.5t/h的锅炉及其它要求低温除氧的场合有其明显的局限性，且其设备购置成本高、能量消耗大、运行费用高。其使用条件苛刻，其进水混合温度要求稳定在70~80℃，工作温度稳定在104~105℃，蒸汽压力稳定在0.02~0.03Mpa，条件波动会导致除氧效果不佳，特别是供热锅炉随着天气冷暖的变化，锅炉负荷变化大给热力除氧带来许多困难。

真空除氧的除氧原理与热力除氧基本相同，除氧器在低于大气压力下进行工作，利用压力降低时水的沸点也降低的特性，水处于沸腾状态使水中的溶解氧析出。在20t/h以上的锅炉，由于出水温度低于蒸汽锅炉的进水要求则很少采用真空除氧，在要求低温除氧时则比热力除氧有着明显的优势，但大部分热力除氧的缺点仍存在于真空除氧中，并且对喷射泵、加压泵等关键设备的要求较高。

化学药剂除氧是把化学药剂直接加入锅炉本体、给水母管或者热水锅炉的热水管网中。化学处置广泛用于锅炉的溶氧控制，运行费用包括化学药剂成本和锅炉热水成本两部分。锅炉水需要定期的冲洗排去不挥发化合物。加入水中的化学品会提高锅炉的排污频率，从而增加锅炉的运行费用。锅炉排污包含水和蒸汽两种成本费用，即新补充的补给水成本，和加热所消耗的能量成本，锅炉冲洗排污水是热的，锅炉补给水需要重新加热以转化为蒸汽。

脱气膜是利用扩散的原理将水中的气体，如二氧化碳、氧气去除的膜分离产品。脱气膜内装有聚丙烯中空纤维，纤维的壁上的微孔水分子不能通过，而气体分子却能够穿过。水流在一定的压力下从中空纤维的里面通过，而中空纤维的外面在真空泵的作用下将气体不断的抽走，并形成一定的负压，这样水中的气体就不断从水中经中空纤维向外溢出，从而达到去除水中气体的目的，脱气膜中装有大量的中空纤维可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。脱气膜能够将溶氧浓度降低到1ppb水平以下，将溶解二氧化碳浓度降低到1ppm以下，帮助减少由于氧化或碳酸引起的腐蚀和点蚀。通过减缓管路、热交换器、锅炉和其他设备的损坏，延长设备使用寿命，减少维护和维修关键设备的高昂成本。脱气膜能提供很多传统的鼓风脱碳塔、真空脱气塔和化学处理装置锅炉给水不具备的优点，是一种经济、高效、易于操作的锅炉水脱氧方法。

锅炉给水的溶解氧控制是锅炉防腐保护的重要步骤，通常采用化学处置或热力除氧控制溶解氧含量。而利用脱气膜进行锅炉水脱氧，无需添加化学品，减少化学品的使用，能够减少锅炉的吹扫频率，节约水和热能，进一步减少因吹扫频率和锅炉产生的运营成本。进行脱气后，低浓度的溶氧和二氧化碳可减少放射性物质的生成，减少腐蚀相关的非定性沉积物的生成。通过降低锅炉排污率，为用户大大减少了添加的化学品费用和能量费用。

国初新材料（厦门）有限公司也将不断探索新型脱气膜技术在食品、乳品、饮料、微电子、冶金、化工、机械、环境等领域的新应用，为更多用户提供专业的气体分离解决方案。