内置式除氧器介绍

除氧器内部结构范文
除氧器是一种广泛应用于汽车、工程机械、冶金设备等领域的设备，
用于去除系统中的氧气，以防止设备的腐蚀和损坏。

下面将介绍除氧器的
内部结构。

除氧器一般由壳体、内部填料、气液入口、气液出口、排气阀等组成。

1.壳体：壳体是除氧器的外部结构，通常由金属材料制成，具有良好
的密封性和耐腐蚀性能。

壳体内部通常分为两个室，即气室和液室。

2.内部填料：内部填料位于壳体的气室中，用于增大接触面积，便于
氧气与液体的反应和去除。

填料通常由金属丝网或化学纤维制成，具有较
大的表面积和良好的湿润性。

3.气液入口：气液入口位于除氧器壳体的顶部或侧面，用于将含氧气
体和液体导入除氧器。

在液体进入除氧器之前，通常通过过滤器进行预处理，以去除悬浮颗粒和杂质。

4.气液出口：气液出口位于除氧器壳体的底部或侧面，用于排出已经
去除氧气的液体。

出口处通常装有流量控制装置，以控制液体的排出速度
和防止气体逆流。

5.排气阀：排气阀用于排除除氧器中的气体。

排气阀位于壳体的顶部
或侧面，通过手动或自动控制来打开和关闭。

排气阀通常与压力表联动，
用于监测除氧器的工作压力，并调节气体的排放量。

在除氧器的工作过程中，氧气通过气液入口进入除氧器的气室，与液
体进行反应，并被去除。

去除后的液体通过气液出口排出，同时通过排气
阀排出残余气体。

总结起来，除氧器的内部结构包括壳体、内部填料、气液入口、气液出口和排气阀。

这些组成部分共同协作，完成对系统中氧气的去除，保护设备的正常运作。

內置式除氧器的工作原理凝結水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間，進行初步除氧，然後落入水空間流向出水口；加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布，加熱蒸汽通過排管從水下送入除氧器，加熱蒸汽與水混合加熱，同時對水流進行擾動，並將水中的溶解氧及其它不凝結氣體從水中帶出水面，達到對凝結水進行深度除氧的目的；水在除氧器中的流程越長，則對水進行深度除氧的效果越好。

蒸汽從水下送入，未凝結的加熱蒸汽（此時為飽和蒸汽）攜帶不凝結氣體逸出水面流向噴嘴的排氣區域（噴嘴周圍排氣區域為未飽和水噴霧區），在排氣區域未凝結的加熱蒸汽凝結為水、不凝結氣體則從排氣口排出。

不凝結氣體在流向排氣口的流程中，除氧器筒體直徑越大,在水容積一定的情況下，則汽空間不凝結氣體分壓力越小，這樣就能有效控制不凝結氣體在液面的擴散，避免二次溶氧的發生，因此，除氧器筒體採用大直徑為佳。

我公司供貨的300MW及以上的內置式除氧器通常採用φ3800的直徑。

內置式除氧器突出特點設備整機價格低於常規有頭除氧器（300MW及以上機組）；節省土建費用：除氧間高度降低3－4米；排汽損失低：每台機組每年可節省運行費用幾十萬元；負荷變化範圍在10％－110％之間時，均能保證出水含氧量小於5ppb；單容器結構，系統設計簡單優化，避免應力裂紋，抗震性能優越；重量較輕，低振動；Stork公司原裝噴嘴，無轉動部件，免維護，性能高度可靠；直徑及介面設計靈活，便於運輸和安裝佈置；特點∙高可靠性和實用性∙講含氧量降低至任意期望的水準。

保證在10％－110％的負荷變化範圍內，含氧量遠低於5ppb∙由於水的噴射裝置同時作為一個內置的混合式排汽冷凝器，使得出口蒸汽排放非常低∙易於控制，可滑壓運行∙低噪音∙無游離的CO2（水中的CO2溶入量取決於水的PH值）∙在起動時，除氧器加壓即可獲得除氧水∙（加熱）蒸汽或汽/水混合物均可作為除氧/加熱介質∙水加熱除氧；無需外置的排汽擴容器∙可直接與自然和強制迴圈鍋爐的蒸發盤管相連接∙優異的應付緊急情況（如汽輪機突然停機）的能力（除氧器的汽空間起著平衡管線的作用）∙除氧器出力在10－6000t/h，可滿足特殊出力要求∙噴嘴的調節比至少可達10：1∙可真空除氧（水溫低至約60℃）∙可自調節的噴嘴的壓降低（典型值0.3－0.6bar）∙彈簧調節式噴嘴出力最大為400t/h，盤式噴嘴出力為600和1200t/h∙可依據任何期望的標準製造（ASME，BS，AD-Merkblättar Stoomwezen，等）。

除氧器除氧器的主要作用是除去给水中的氧气,保证给水的品质。

水中溶解了氧气,就会使与水接触的金属腐蚀;在热交换器中若有气体聚集就会妨碍传热过程的进行,降低设备的传热效果。

因此水中溶解有任何气体都是不利的,尤其是氧气,它将直接威胁设备的安全运行。

除氧器又是给水回热系统中的一个混合式加热器,同时高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的疏水、排气等均可通入除氧器汇总并加以利用,减少发电厂的汽水损失。

当水和某种气体混合物接触时,就会有一部分气体融解到水中去。

气体的溶解度就是表示气体溶解于水中的数量,以毫克/升计值,它和气体的种类以及它在水面的分压力、和水的温度有关。

在一定的压力下,水的温度越高,气体的溶解度就越小；反之,气体的溶解度就越大。

同时气体在水面的分压力越高,其溶解度就越大,反之,其溶解度也越低。

天然水中常含有大量溶解的氧气,可达10毫克/升。

汽轮机的凝结水可能融有大量氧气,因为空气能通过处于真空状态下的设备不严密部分渗入进去。

此外,补充水中也含有氧气及二氧化碳等其他气体。

液面上气体混合物的全压力中，包括有液体蒸汽的分压力，将水加热时,液面附近水蒸气的分压力就会增加,相应的液面附近其他气体的分压力就会降低。

当水加热到沸点时,蒸汽的分压力就会接近液面上的全压力,此时液面上其他气体的分压力几乎接近于零,于是这些气体将完全从水中清除出去。

要达到这一点,不仅要将水加热到沸点,还要使液面上没有这些气体存在,即将逸出的气体随时排走。

除氧器的工作原理即利用蒸汽对水进行加热,使水达到一定压力下的饱和温度,即沸点。

这时除氧器的空间充满着水蒸汽,而氧气的分压力逐渐降低为零,溶解于水的氧气将全部逸出,以保证给水含氧量合格。

除氧器设备与运行除氧器的主要作用就是将给水中的氧气除去,保证给水的品质。

水中含有氧气，会使金属设备受到腐蚀，直接威胁热力设备的安全运行，另外还会影响汽水传热过程的进行，降低了传热效果，对经济性是很不利的。

内置式除氧器安装、使用说明书济南市压力容器厂荷兰施托克公司说明：内置式除氧器喷雾装置采用荷兰施托克公司的专利技术，有80多年的设计开发和运行经验，该技术一直处于除氧器行业的世界领先地位，其独特的专利设计，已广泛应用于世界范围内的发电站，不断的技术创新和高度的灵活设计，使Stork除氧器产品极具竞争性。

本说明书是关于Stork除氧器在正常运行与维护方面非常有用和重要的信息，它还包括了关于防止在高度前和运行中发生事故和严重损坏的一些重要说明，以确保除氧器安全经济运行。

在使用产品前，请仔细阅读本说明书，熟悉掌握运行方式，并严格按照本说明书去做。

施托克公司承诺其提供喷嘴在使用过程中属免维护产品，若喷嘴发生问题，由施托克公司负责处理。

1.概述除氧器是汽轮机回热系统中的一种混合式加热器。

它是利用汽轮机的中间抽汽将锅炉给水加热到除氧器工作压力下的饱和温度，以达到除去给水中的溶解氧和其它不凝结气体，防止或减缓锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀，延长其使用寿命，确保电厂的安全经济运行。

GY——表示高压除氧器X X X X——表示除氧器额定出力为X X X X t/h除氧器的设计、制造、检验和验收均符合GB150《钢制压力容器》、《电站压力式除氧器安全技术规定》的要求进行，并受《压力容器安全技术监察规程》的监督。

2.结构及作用除氧器主要由封头、筒体、支座及内部组件等组成。

在筒体上方或设备封头上开设人孔供检修时用；筒体上设有两个支座，一个固定支座和一个活动支座，水箱还设有增大筒体刚度的外部T形加强圈。

除氧器内部设有喷雾装置，主蒸汽装置和辅助蒸汽装置，在除氧器壳体内部设有挡板。

同时除氧器设有节流孔板。

辅助蒸汽装置用于除氧器启动运行工况，此时辅助蒸汽阀门打开，主蒸汽阀门关闭。

当温度和压力达到电厂运行要求时，可切换用主蒸汽装置，此时关闭辅助蒸汽阀门，打开主蒸汽阀门。

为防止除氧器内部给水回流入蒸汽供给管，在主、辅蒸汽供给管路上必须装设单向止回阀（本厂不供）。

内置式除氧器的工作原理，其实是非常科学的。

我们知道，氧气在水中的溶解度是相当高的，因此要想有效地去除水中的氧气，就需要采用一些特殊的方法。

而内置式除氧器正是通过物理吸附和化学反应的双重作用，来达到这一目的的。

首先，当水进入内置式除氧器时，它首先会通过进水管道被注入到装置的内部。

在这个过程中，我们会同时注入除氧剂。

这种除氧剂具有很强的反应活性，能够迅速与水中的氧气发生反应。

在除氧器内部，注入的除氧剂和水混合后，会形成一个反应体系。

在这个体系中，除氧剂会与水中的氧气发生化学反应，将氧气从水中去除。

这个过程会产生一些气体，这些气体随后会从泄气阀排放出去。

经过一段时间的反应后，冷却水中的氧气浓度会明显降低，从而达到除氧的目的。

最后，除氧后的冷却水会从出水管道中排出，以供后续使用。

总的来说，内置式除氧器的工作原理是通过物理吸附和化学反应的结合，有效地去除冷却水中的氧气。

这种除氧方法不仅效果显著，而且操作简便，因此在许多领域都得到了广泛的应用。

二、单体式除氧器的特点本机组除氧装置采用新型的单体式除氧器（也称无头除氧器，内置式除氧器，一体化除氧器等，以下均称单体式除氧器）。

这是一种目前世界上先进的除氧设备。

它已被欧洲、北美、中东以及远东发达国家广泛应用。

这种除氧器把全部除氧部件设置在贮水箱内，取消了常规除氧器中的除氧头，如图5-24所示。

与常规的除氧器相比，单体式除氧器具有明显的优势和特点常规除氧器的除氧过程是在一个高大的除氧头（除氧装置）内进行的。

除氧头内装有淋盘或各种形状的填料。

给水通过喷嘴喷出，在通过淋盘或填料的过程中，增加了接触面和流动行程，与由下往上流动的蒸汽混合换热达到除去不凝结气体的目的。

这种除氧器的缺点是：在负荷变化时，除氧效果往往达不到要求，除氧效果受到限制。

而且常规除氧器必须有一个高大的除氧头装在水箱上面，它体积庞大，需要很高的建筑空间，建筑投资和金属耗量均很大。

1．单体式除氧器的工作原理单体式除氧器内的除氧过程中分两次进行。

进入除氧器的主凝结水是通过特殊自调式喷水装置一雾化器，把水雾化成细小水滴，水滴的粒度及喷射的角度不因除氧器的出力大小而改变。

这些细小水滴以高速通过除氧器的蒸汽空间，撞击到挡水板上坠落到水空间。

除氧器内汽空间总是被饱和蒸汽占据。

因此，气体的分压力很小。

在小水滴穿过饱和蒸汽的同时，在水滴的表面产生了冷凝，因此，水滴被加热。

由于细小的水滴接触表面与水体积之比相当大，所以水与蒸汽能得到较充分混合和换热，部份不凝结气体被逸出。

这种加热过程进行得非常迅速，此过程为初步除氧。

上述过程中，水在蒸汽空间停留时间很短，不可能较彻底地除去水中的不凝结气体。

因此，在贮水空间中进一步除氧就是用蒸汽喷射设备往贮水空间充入蒸汽，搅动水箱内的水，使其达到饱和鼓泡状态，从而把残存在水中的气体驱赶出去。

这样，除氧器出口给水含氧量将达到设计要求(含氧量≤0.005即m)，此过程称深度除氧。

2．单体式除氧器主要部件及其功能除氧器主要部件有水箱，给水雾化器，主蒸汽加热装置，辅助蒸汽加热装置，水位调节系统，如图5-25所示。

除氧器结构
除氧器是一种广泛应用于燃烧设备，烟气处理设备以及涡轮发动机排气系统的重要设备,主要作用是将燃烧后产生的氧化物减少至可
接受的水平。

结构上，除氧器可以分为内置和外置两种，外置式除氧器通常结构简单，以其简洁的外观著称，而内置式除氧器则通常采用更加复杂的结构。

内置式除氧器通常以外壳和内胆组成，外壳中装有可更换的过滤器及吸收塔，而内胆则装有催化剂和除氧剂，这些催化剂和除氧剂可以有效地吸收和净化烟气中的污染物，有效地减少排放的污染物。

此外，除氧器的内部通常由预处理器、催化剂塔、活性炭塔及管道等部分组成，其中，预处理器用于除去烟气中的灰尘及小颗粒，以减少对后续部分的污染；催化剂塔内填充有特定的催化剂，利用催化剂将烟气中的污染物（如NOx）进行氧化反应，从而降低烟气中的污染物含量；活性炭塔则利用活性炭的颗粒吸附作用，将烟气中的有毒有害化学物质进行吸附，去除烟气中的醛类物质；管道用于将经过处理后的烟气输送至目标位置。

总之，除氧器结构是由外置式和内置式组成的，内置式除氧器又由预处理器、催化剂塔、活性炭塔以及管道等组成，其目的在于通过预处理、催化氧化反应、活性炭吸附和管道输送等处理方法，有效地降低烟气中的有害氧化物含量，从而达到净化空气的目的。

- 1 -。

内置式除氧器技术及其应用内置式除氧器技术及其应用摘要：本文介绍了内置式除氧器的技术特点、优势、应用及开展。

关键词：内置式除氧器喷嘴除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，用于除去溶解氧及其它不凝结气体，其方法是用蒸汽直接与给水混合，从而加热给水至除氧器运行压力所对应的饱和温度，除去溶解氧及其它不凝结气体。

假设水中溶解氧气和不凝结气体，会使与水接触的金属被腐蚀，同时，在热交换器中假设有气体聚集，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。

因此，水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的平安运行，将对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成严重的损失，引起重大的经济损失。

一、内置式除氧器的特点内置式除氧器技术在国外已有多年的运行经验，技术成熟可靠，而国内的推广应用时间并不长，国内公司1998年与荷兰Stork公司合作引进该技术，通过技术吸收及国内推广，内置式除氧器目前已成为国内电站除氧器的首选产品。

在此之前，国内主要以旋膜式除氧器、填料式除氧器、淋水盘式除氧器等常规有头除氧器为主。

内置式除氧器的主要特点：1.除氧效果好，可靠性高，除氧水含氧量≤5ug/l；2.适应负荷变化能力强，定、滑压运行，在额定负荷10～100%之间变化时能保证上述除氧效果；3.启动时不存在常规有头式除氧器启动时通常存在的振动现象；4.加热蒸汽从水下送入，使除氧器整体工作温度水平明显降低，金属热疲劳寿命大大提高；5.采用特殊节流装置，在排除凝结气体时伴随排放的蒸汽量极少；6.无需填料，喷嘴稳定、可靠，喷嘴使用寿命30年，正常使用情况下无需更换，设备维护费用极低；7.因除氧器无除氧头，防止了应力集中，且设备高度下降约3～4米，自重明显降低，节约土建费用和设备安装费用；8.运行噪音低，运行时距设备1米外噪音水平不超过63.5分贝。

二、内置式除氧器的主要技术亮点内置式除氧器技术不同于旋膜式、填料式、淋水盘式等有头除氧器，其在结构上采用无除氧头的单容器结构设计，利用高效盘式恒速喷嘴进行凝结水的进水雾化，内部蒸汽加热深度除氧。

1．除氧器概述蒸汽锅炉的受热面由于各种原因而引起腐蚀，会对锅炉运行造成故障。

腐蚀通常系由几个因素共同形成，而大部分的腐蚀现象可由电化学作用解释。

高压以上锅炉的受热面具有高的热负荷，可能因某种原因发生内部腐蚀，而这种原因在中压锅炉造成的腐蚀，而这种原因在中压锅炉造成的腐蚀较轻，所以对高压以上锅炉应采取严格的防腐蚀措施。

锅炉发生腐蚀的一些主要原因是：水中含有溶解的氧气等气体而引起的电化学腐蚀，金属材料含有杂质，金属的局部电压作用，炉水及蒸汽的PH值较低，铁—水与铁—蒸汽在锅炉局部过热和在过热器中由于高温反应而产生的腐蚀效应，金属迅速加热或冷却而发生的热震能使材料应力迅速变化，并能在一定条件下形成磁铁氧化物，停炉时间过久而缺乏应有的保护。

而锅炉热力设备腐蚀最主要的原因是水中含有氧等可溶解的气体，这些气体呈游离状态，在温度较高的条件下可以直接和钢铁金属发生化学反应，因而使热力设备和管道遭受腐蚀，因此水中溶解有任何气体对于锅炉热力设备的安全可靠运行都是十分不利的。

溶解在水里的气体最主要的是氧气，氧对钢铁的氧化腐蚀作用虽进行得很缓慢，但是对于长期连续运行的热力设备来说是十分危险的，锅炉、汽轮机的设计寿命长达30年，在中国甚至实际使用到50年，在这样漫长的使用寿命中，要保证它不被腐蚀损坏，防止氧气腐蚀显然是一个十分重要的措施。

为了防止给水中含有溶解的氧等气体使锅炉内发生化学腐蚀，就需要对给水进行除氧，将水中的绝大部分腐蚀气体除去。

除氧的方法主要有热力除氧、钢屑除氧、化学除氧、解吸除氧等。

1.1热力除氧原理1.1.1热力除氧原理当水和某种气体接触时，就会有一部分气体溶解到水中，用气体的溶解度表示气体溶解于水中的数量，以mg /L计值，它和气体的种类以及该气体在水面的分压力和水的温度有关。

在一定的压力下，水的温度越高，气体的溶解度越小，反之气体的溶解度就越大。

同时气体在水面的分压力越高，其溶解度就越大，反之，其溶解度也越低。

0 概要目前国内电站大多使用传统式除氧器对给水进行除氧，各种教材、资料基本上都是介绍传统式除氧器的原理及其使用和维护。

随着传统式除氧器一些弊端的出现，研究人员开发了一种新型的内置式除氧器，并在电站中实际应用。

尽管还存在一些问题，但这种除氧器结构新颖、加热速度快、除氧效果好，只要善于使用和维护，仍不失为一种优良的除氧器。

1 内置式除氧器原理1.1传统除氧器存在的问题所谓传统式除氧器，就是我们常用的高压喷雾填料（或水膜）式除氧器，一般有立式单封头除氧器、立式双封头除氧器和卧式双封头除氧器（如图1）。

立式单封头立式双封头卧式双封头图1 传统除氧器结构型式示意图这几种除氧器需在给水箱上开设直径一般为φ1600～φ2400的孔，达到给水箱直径的0.4~0.8倍，超过GB150－98《钢制压力容器》中规定，削弱了给水箱强度和刚度，在除氧头和给水箱连接处产生很高的局部应力和变形，使得给水箱内部产生裂纹，尤其在焊缝区产生大量裂纹，威胁除氧器的安全运行。

虽然这些裂纹的产生与很多因素有关，但大直径开孔是造成除氧器产生裂纹的重要原因。

1.2内置式除氧器结构特点内置式除氧器是一种新型除氧器，它舍弃了传统式除氧器的除氧头，只保留了除氧器的水箱部分。

将原传统式除氧器除氧塔内的除氧功能转移到除氧器的水箱中，在水箱内同时出现除氧和蓄水功能。

其优点除取消了传统式立式除氧器的大直径开孔，减小了除氧器的局部应力，提高了除氧器的安全运行系数以外，还采用了新型喷嘴，提高了除氧效果。

1.3内置式除氧器的原理内置式除氧器的除氧原理仍然与传统式除氧器原理一样，采用热力除氧原理。

根据亨利定律和道尔顿定律，将被除氧的水加热到其压力对应下的饱和温度，将水中分离出来的氧气和其它气体以及部分蒸汽一起从排气口排除。

2 内置式除氧器结构特点2.1采用射汽型喷嘴传统式除氧器是汽、水由单独喷嘴喷出，通过逆向流动加热，填料延时加热等方法，对被除氧水进行充分加热，从而达到除氧的目的。

内置式除氧器在锅炉给水中的应用张兴春（中国石化工程建设公司）[内容摘要]本文对内置式锅炉给水除氧技术的原理、特点及工程应用进行了分析，对其适用条件、主要技术性能、结构特点进行了详细论述。

[主题词]锅炉给水、内置除氧、喷嘴、雾化、蒸汽加热一、概述在现代工业中电站锅炉给水及用于其他工业目的的给水除氧有许多型式和类别。

按是否发生反应可分为物理除氧和化学除氧等，热力除氧、真空除氧为物理除氧、加联胺、丙酮肟等药品为化学除氧。

物理除氧按压力可分为真空除氧、低压除氧和高压除氧，按结构可分为按喷淋盘式、旋膜式及内置式等。

大气热力式除氧器、真空除氧器及化学除氧方法主要用于中低压锅炉或高压锅炉的辅助除氧措施。

高压热力除氧器、旋膜式除氧器可以作为高参数锅炉除氧。

随着现代工业对锅炉给水指标越来越高的要求，即给水中氧含量的绝对值要求低及水质相对稳定性高。

受设备内部结构所限、常规高压热力除氧器、旋膜式除氧器等的适用条件就显出了它们的局限。

内置式热力除氧器在结构上改变了常规除氧器的概念、使除氧器在设计、制造、工艺操作上更为简单、适应变工况的能力更强，且运行费用低，投资省，应用范围广泛。

国际上以荷兰Stork公司的内置式除氧器为代表，包括法国阿尔斯通、德国巴克多尔的除氧器技术，其工作原理基本一样。

在国内，华东电力设计院等单位开发的内置式除氧器也已在一些电站工程中应用。

但还存在用户的一个认知过程。

下面主要以荷兰Stork公司的内置式除氧器为基础进行论述。

二、内置式除氧器的工作原理内置式热力除氧器采用物理方法进行除氧，除氧过程分为两步进行。

（1）补给水或冷凝水喷入蒸汽空间（初级除氧）（2）通过蒸汽排管，蒸汽穿越水箱将水中氧气携带出达到除氧目的（二次除氧）物理除氧的基本原理基于拉乌尔定律（Raoult’slaw），即“液体每一组分气体表面分压等于该组分在液体溶液中的摩尔分率与该溶液温度下该组分的的饱和蒸汽压的乘积”。

对于A、B组分的溶液，总蒸气压为P，摩尔分率为Xa和Xb，按道尔敦分压定律：P=Pa +Pb(1)其中Pa 、Pb表示两混合组分的蒸气分压，按拉乌尔定律有：P a =XaPa* (2)P b =XbPb* (3)P a *、Pb*分别代表A、B组分在液体温度下的饱和蒸气压从（2）、（3）式可以得出，当某种组分的摩尔分率趋于零时、其气体分压也趋于零，或气体分压趋于零时其摩尔分率也趋于零。