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摘要：当前热水锅炉可用的除氧方法有真空式热力除氧、海绵铁化学除氧、解析除氧等三种。我公司是集中供热企业，2006年建厂，初期供热能力为128MW。除氧系统为真空电化学除氧。从投产到现在，已平稳运行了四个采暖期，没有因为水质问题而发生设备故障。经过我厂实践证明，ZDH真空电化学除氧系统是热水锅炉一种有效的除氧方式。本文简单分析一下。
概述：真空式热力除氧是利用低温水在真空状态下达到沸腾，以实现除氧的目的，可以不用蒸汽作为热能，适用于热水锅炉；海绵铁是含有微量催化剂的无毒无味的海绵铁粒，是一种高含铁量的多孔性物质，具有很强的吸附能力，海绵铁除氧原理是：常温含氧水通过滤料层时，水中氧与铁元素发生化学反应，生成黄绿色的絮状物氢氧化铁，达到除氧的目的；解析除氧是使含氧水与不含氧气体强烈混合，水中的氧就大量扩散到气体中去，从而使水中的含氧量降低，以达到除氧的目的。在实际使用过程中，真空热力除氧方法很少有企业使用；解析除氧，由于加热的加热温度对解析除氧的效果影响很大，随着锅炉负荷的变化，烟气温度波动很大，造成解析除氧装置运行极不稳定，达不到应有的除氧效果，因此也不常用。海绵铁除氧方法在老的供热企业中比较常见，甚致曾有一段时期，占据垄断地位。但由于海绵铁化学除氧方法具有不可克服的缺点，逐渐退出供热市场，被一种更为先进的除氧方法所代替：真空电化学除氧。
ZDH真空电化学除氧方法集真空、电、化学三种除氧方法于一体，具有其它除氧方法无法比拟的优越性。
一、ZDH除氧机理：三种除氧方法有机结合而成。
第一步 真空解析
除氧设备采用全密闭结构，运行期间自始至终处于真空状态。给水首先通过旋膜式除氧装置，在负压作用下被除去20～30%的溶解氧 。
第二步电化学除氧
除氧设备内设置电解池，电解池阴极板和阳极板组成水道，构成极板总成，水在两极间通过。如图所示：
+ 直流V A -
Fe0
H2O
O2
水道间距6～ 8mm
在外接直流电源的作用下，阳极：失电子产生二价铁离子；阴极：氧得电子被消耗产生氢氧根。
Fe0-2e---- Fe+2
O2+2e+H2O----OH --
这一步除氧过程是纯粹的电化学除氧, 即阳极失电子，氧必须在阴极得电子被消耗,因此它是一种主动的人为的除氧过程。而海绵铁除氧过程是一种自然腐蚀过程,也是被动的除氧过程,它受到水温、流量、流速、表面腐蚀物覆盖板结、反冲洗等因素的严格限制；同时它是原电池反应,其能量级与ZDH设备设置的电解池相比差1000倍.
第三步化学除氧
说到化学除氧人们自然联想到投药,而本设备的第三步化学除氧无需投药利用了第二步电化学除氧后的产物氢氧化亚铁Fe(OH)2再与水中的溶解氧O2反应，彻底吃掉溶解氧，达到化学除氧的目的,
即: Fe(OH)2+ O2+H2O---- Fe(OH)3
显而易见本除氧设备在第二步和第三步除氧过程中除氧来得迅速、彻底,不但可以消除水中溶解氧，同时可以消除系统中残余溶解氧,这就是为什么锅检所在检验本除氧设备的除氧指标时可得出＂
0＂值原因所在。
二、设备的特点：
现有除氧设备有四个方面与ZDH除氧设备无法比拟：
1、现有除氧设备全部用单一的除氧方法除氧, 尤其海绵铁除氧方式，为被动除氧，除氧效果极不稳定,而ZDH除氧设备是由三种除氧方法有机结合而成, 为主动的的人为除氧，除氧指标可任意确定，≤0.1mg/L，除氧过程连续稳定,不存在表面腐蚀物覆盖、板结等问题,在运行期间无需用反冲洗。
2、ZDH除氧设备全部PLC智能控制，可与中心控制室DCS系统对接,设备运行状态24小时可在中心控制室直接体现，无需另外人工值守。
3、现有除氧除氧设备的除氧对象仅是给水中的溶解氧,ZDH设备不但能消除给水中的溶解氧，同时能消除系统中残余溶解氧。
4、ZDH除氧设备的电化学除氧过程的能量是海绵铁除氧技术所对应除氧过程能量级的千倍，相当于700℃---800℃的水温与0℃水温的差别。
三、运行费用
1、ZDH真空、电化学三位一体除氧设备全年可连续运行，无需反冲洗过程，省水，如果按海绵铁最少8小时冲洗一次（冲掉表面的腐蚀产物），其冲洗水压≥6Kg，每次耗自来水大于5吨，按一个采暖期136天计算，全年耗水：15×136＝2040吨；费用为2040吨*3元/吨 =6120元。
2、为使海绵铁不板结，在每次冲洗过程中海绵铁相互磨损，损失量很大，除氧罐需要经常填充海绵铁。按海绵铁价格为8000元/吨，如果每吨水的含氧量（在10℃水温饱含状态下）为12mg/L，每吨海绵铁中含铁量按2/3计，则有（理论值，不含损失）耗海绵铁为47.25克/吨水，费用为0.378元/吨水。
ZDH的运行费用为：以水中溶解氧含量12mg/L为计算依据，每处理1吨水 ，电耗可忽略不计，耗铁为15～20克/吨水（普通铁板）；20克*4000元/吨=0.08元/吨水。如此处理每一吨水，海绵铁比ZDH除氧器多花费0.298元。
3、重要的是由于海绵铁的除氧效果不好，板结、费水等多种原因，大部分购置海绵铁除氧设备的单位都没有应用，应用者也最多不超过2年就板结，从罐内挖都挖不出来。这是一个不争的事实，因此对钢制散热器防腐水处理措施而言，海绵铁除氧技术都不能提及。沈阳成龙花园小区，凯兴花园小区均为钢制散热器，采用ZDH除氧设备连续运行5年 钢制散热器无一漏水，它充分证明锅炉和管网采用ZDH除氧设备其使用年限完全可以在30年以上。
四、ZDH除氧设备的附带功能
1、真空作用
真空旋膜式除氧装置使给水中部分有害气体CO2及氯气等在负压作用下从水中逸出，被消除，以减少水中碳酸和氯对锅炉、管网的腐蚀。
2、电场作用
电解池使得给水极性分子H2O在通过阴极、阳极组成的水道时，完全受到电场力的作用，使无序状态下的H2O分子团进行有序排列，改变了给水中的微观状态，增强了水的渗透能力和融合能力，从而在锅炉及管网系统内运行中起到了剥离老垢及锈蚀产物的功能。
3、氢氧化铁胶体作用
电解池电化学制备的氢氧化铁Fe(OH)3胶体 ，具有良好的稳定性，与水中的Ca+2、Mg+2及受热析出的带有正电位的CaCO3等盐类相互吸附，形成盐类的结晶核心，最终形成水渣被排出，有防垢功能。
综上所述，ZDH除氧方式，无论从节能、环保、经济角度说，无疑是一种有效的除氧方式，具有推广价值，为建设部十一五重点推广项目。
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