除氧器结构及工作原理

第四节除氧器除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质。

若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，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安全运行。

随着锅炉参数的提高，对给水的品质要求愈高，尤其是对水中溶解氧量的限制更严格，对于超临界和亚临界的直流锅炉甚至要求给水彻底除氧。

在火电厂广泛采用物理方法作为主要的除氧方法，即所谓热力除氧，它可以除掉给水中的绝大部分氧气（包括其它气体），然后采用化学方法进行彻底除氧。

除氧器是热力除氧的主要设备，而本身又是给水回热系统中的一个混合式加热器，同时，除氧器还是一个汇集汽水的容器，各个高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的高压疏水、排汽等均可汇入除氧器加以利用，以减少发电厂的汽水损失。

一、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。

天然水中溶解的氧气可达10mg/L由于汽轮机的真空系统不可能绝对严密，空气通过不严密部分渗入系统，凝结水可能溶有大量氧气。

此外，补充水中也含有氧气及二氧化碳等其它气体。

采用热力除氧的方法，可除去给水中溶解的不凝结气体。

除氧是要除去水中所有的不凝结气体，它采用的是热力除氧的方法，其原理是依据亨利定律和道尔顿定律以及传热传质定律。

亨利定律指出：当液体表面的某气体与溶解于液体中该气体处于进、出动态平衡时，溶于单位容积液体中该气体的质量b，与液面上该气体的分压力P b成正比：b=k P b/P0（mg/L）式中：K为该气体的质量溶解度系数，它与液体和气体的种类和温度有关；P0为液面上的全压力。

锅炉除氧器的工作原理
锅炉除氧器是一种用于去除锅炉进水中溶解氧的设备，其工作原理主要是通过化学方法将溶解氧转化为不易溶解于水中的氧化物沉淀，以达到除氧的目的。

锅炉除氧器通常由一个装有辅助设备的闭式容器组成，主要包括氧化剂注入系统、催化剂床和除氧剂回收系统等部分。

工作过程如下：
1. 进水通过进水管道进入锅炉除氧器，同时进行加热，提高水温，以促进氧气的释放。

2. 氧化剂注入系统将含有高氧气浓度的空气或纯氧气注入锅炉除氧器内。

这些氧化剂会与溶解在进水中的氧气反应，形成氧化物。

3. 进入除氧器的溶解氧与注入的氧化剂在催化剂床上发生反应，反应产物氧化物会附着在催化剂床表面并逐渐形成固体沉淀。

同时，化学反应也会释放热能，提高进水的温度。

4. 经过催化剂床的处理后，包含溶解氧的水进入除氧剂回收系统。

其中，除氧剂回收系统会有一个分离装置，用于将水中的氧化物沉淀与水分离，并将除氧剂回收至除氧器中再次使用。

5. 经过除氧剂回收系统处理后的水再次进入锅炉供应蒸汽。

通过锅炉除氧器的工作原理，能够有效去除水中的溶解氧，降低锅炉内的氧含量，有效预防锅炉腐蚀和氧腐蚀。

同时，由于氧化物形成固体沉淀，还能减小锅炉内的水垢和沉淀物产生，提高锅炉的工作效率和寿命。

除氧器的工作原理除氧器是一种用于去除水中溶解氧的设备，其工作原理基于氧气和水之间的气体交换过程。

本文将详细介绍除氧器的工作原理，包括其结构和工作过程。

一、除氧器的结构除氧器通常由以下几部份组成：1. 气体进口：用于引入气体，通常是空气或者纯氧气。

2. 水进口：用于引入水，通常是含有溶解氧的水。

3. 气液接触器：用于将气体和水进行接触，以实现气体交换。

4. 气体出口：用于排出含有溶解氧的气体。

5. 水出口：用于排出去除了溶解氧的水。

二、除氧器的工作过程除氧器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 气体进入：气体进口通常连接到一个气体供应系统，将气体引入除氧器中。

气体可以是空气或者纯氧气，取决于具体的应用需求。

2. 水进入：水进口通常连接到一个水源，将含有溶解氧的水引入除氧器中。

水通过进入除氧器的气液接触器与气体进行接触。

3. 气液接触：在气液接触器中，气体和水进行接触，并发生气体交换。

气体中的氧气会从气体相转移到水相中，从而降低水中的溶解氧浓度。

4. 气体排出：经过气液接触后，含有较低溶解氧浓度的气体通过气体出口排出除氧器。

5. 水排出：经过气液接触后，除去了溶解氧的水通过水出口排出除氧器。

三、除氧器的原理除氧器的工作原理基于气体和水之间的气体交换过程。

当气体与水接触时，氧气份子会从气体相转移到水相中。

这是由于氧气份子在气体和水中的溶解度不同，氧气份子在水中的溶解度较高。

气体与水之间的气体交换过程遵循亨利定律，即溶解度与气体分压成正比。

当气体与水接触时，氧气份子会从气体相向水相扩散，直到氧气在两相之间达到平衡。

在这个过程中，氧气份子会从气体相向水相转移，从而降低水中的溶解氧浓度。

除氧器通过增大气液接触面积，提高气体与水之间的接触效率，从而加速气体交换过程。

常见的气液接触器结构包括气泡塔、喷淋塔和膜接触器等。

这些结构能够将气体和水进行充分的接触，使氧气份子更容易从气体相向水相转移。

除氧器的工作原理使得溶解氧的浓度在水中逐渐降低，从而实现了去除水中溶解氧的目的。

一：除氧器用途旋膜式除氧器是一种最新型热力式除氧器，分为大气式除氧器和压力式除氧器，热力除氧就是将水加热至沸点，氧的溶解度减小而逸出，再将水面上产生的氧气排除，使充满蒸汽，如此使水中氧气不断逸出，而保证给水含氧量达到给水质量标准要求，防止锅炉、省煤器及管道的腐蚀。

旋膜式除氧器是最先进的热力式除氧器。

四、结构及原理（附图）旋膜式除氧器的结构是由除氧头和水箱组成。

除氧头的结构由外壳、旋膜器组、水篦子、液汽网、蒸汽分配盘、汽水分离器六大部分组成。

水箱由主体及附件组成。

1、外壳：是由筒身和冲压椭圆形封头焊制成。

2、膜器组：由水室、起膜管、凝结水接管、补充水接管组成。

起膜管、下水管材料均由不锈钢制造,常年运行无需检修，也是旋膜式除氧器主要部分，98%的氧由此除去。

3、淋水篦子：经起膜段除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里进行减流二次分配，使水呈均匀淋雨状下落，从而保护其下部液汽网。

水篦子空间面积不小于总截面的50%，不锈钢结构，常年运行无需检修。

4、填料液汽网：是由相互间隔的扁钢带及一个圆筒体，内装两层高度特制的O型0.3mm不锈钢扁丝网，给水在这里与二次蒸汽充分接触，加热到饱和温度并进行深度除氧，以保证除氧水中含量。

5、蒸汽分配盘：主加热蒸汽由此接进，规则均分型结构能很好保证加热质量，使加热蒸汽呈现均分状态其在无节流工况下上升加热软化水，达到饱和温度下工作除氧。

6、汽水分离器：由不锈钢填料组成内网，外壳设计为通气型结构，能有效的将排氧时的汽带水分离回流，是排汽不带水的必不可少部件。

7、水箱：是由筒身和冲压椭圆形封头焊制成，内部设置加强圈，底座固定在预制的工作台上，一端固定，另一端为安装膨胀滚体装置。

水箱上设有检修人孔、安全阀接管口、排水口、再沸腾管口、水封筒口、水位计接口、压力表口、温度表口、用水口等。

除氧器热力除氧基本原理：在容器中，溶解于水中的气体量是与水面上气体的分压成正比。

采用热力除氧的主法，即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，使水面上蒸汽的分压力逐步增加，而溶解气体的分压力则渐渐降低，溶解于水中的气体就不断逸出，当水被加热至相应压力下的沸腾温度时，水面上全都是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，水不再具有溶解气体的能力，亦即溶解于水中的气体，包括氧气均可被除去。

除氧器结构
除氧器是一种具有高效可靠的气体处理器，用来去除气体中的氧分子。

它具有紧凑的结构，维护和运行成本低，使其成为重要的工业应用结构之一。

除氧器的结构主要包括反应容器、除氧剂板材、除氧剂组件、脱氧室、温度传感器、连接管等组成。

反应容器中装有一定量的氧化剂，在温度传感器控制的温度范围内，气态氧化剂可与气体中的氧混合反应，从而在原料气体中去除气体中的氧分子。

除氧剂板材是除氧器的主体，主要是由耐酸性和耐热的热塑性材料制成，具有高强度、低密度和抗化学腐蚀能力等特点。

除氧剂组件是除氧器的主要部件之一，其结构主要有风机、气液分离器、连接管、减压阀、氧化铁等组成。

它们可以满足除氧器的特定功能。

脱氧室是除氧器中最重要的部分，其结构主要有萃取塔、脱氧室壁、脱氧室内衬垫、回火系统等组成，主要负责把原料气体中的氧分子热解，并以气态形式排出排气口。

连接管是把除氧器的各组件连接起来的传输管路。

它是由耐酸碱耐热性能好的不锈钢材料制成，主要起到传输、消耗、除湿的作用。

通过以上介绍，可以看出除氧器的结构虽然紧凑，但功能十分强大，用以去除气体中的氧分子，在工业应用中具有重要作用。

为此，应该根据工程需要对除氧器进行灵活选择，以使其在最大限度地发挥功能，发挥最大的经济效益。

此外，如果在安装和使用除氧器时遇到问题，应及时采取有效措施，以减轻损失，并确保除氧器的安全可靠运行。

综上所述，除氧器的结构紧凑，维护和运行成本低，使得它成为工业应用的重要结构之一，但由于使用特殊的气体处理器，如果在使用过程中出现问题，应及时采取有效措施，以减轻损失，保障其安全可靠运行。

锅炉给水是火力发电厂能量置换的重要介质，而锅炉给水的品质直接决定着蒸汽的品质，保证良好的汽水品质则是汽水监督的根本目的，而对给水进行除氧是其中最重要的一环。

一、为什么要对给水进行除氧为保证锅炉安全运行，对锅炉给水进行有效的除氧是非常重要的。

在国家标准《工业锅炉水质》(GB1576-2001)中，对锅炉水质提出了严格要求，要求蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉和额定功率≥4.2MW的热水锅炉，都必须除氧。

在锅炉房设置适用的除氧设施，除去锅炉给水中的溶解氧，是保护热力系统设备经济运行的必不可少的手段。

溶解在水中的氧是造成锅炉腐蚀的重要因素。

试验证实，腐蚀速度与溶液中氧的浓度成正比，氧是很活泼的气体，它能跟绝大多数金属直接化合，当其与金属化合后，往往形成沉淀或稳定的化合物，这些氧化物不再与金属化合，起腐蚀作用的是水中的溶解氧。

防止锅炉氧腐蚀最有效的方法就是加强锅炉给水的除氧，使给水中的含氧量达到水质标准的要求。

二、锅炉给水中氧量合格标准1、对于小于5.83Mpa的锅炉给水溶解氧的合格标准是＜15ug/L。

2、于小额定压力大于5.88Mpa的高压锅炉和亚临界锅炉给水溶解氧的合格标准是＜7ug/L。

3、超临界及以上压力的锅炉给水溶解氧要求＜5ug/L。

三、电厂常见的除氧方法发电厂给水除氧一般使用热力除氧和化学除氧两种方法。

1、热力除氧：热力除氧原理是将水加热至相应压力下的饱和温度(一般达到沸点)，蒸汽分压力接近水面上的全压力，溶解于水中氧的分压力接近于零，使氧析出，再将水面上产生的氧气排除，从而保证给水含氧量达到水质标准的要求。

热力除氧有以下特点:不仅能除O2，还能除CO2及其他气体;除氧水中不增加含盐量，也不增加其它气体的溶解量。

用来对给水进行热力除氧的设备叫做除氧器，除氧器按照其工作原理可以分为真空除氧器，交高压除氧器和高压除氧器，目前大型火力发电厂一般使用高压除氧器做为热力除氧设备。

2、化学除氧：化学除氧作为在火电厂热力除氧后的一种辅助除氧方式，其方法是在给水泵入口管理中加入联氨的方式对经过除氧器除氧后的给水进行再次除氧，除去热力除氧未完成排尽的溶氧，达到保护给水管道不受氧腐蚀的目的。

一、概述凝结水在流经负压系统时，从密闭不严密处会有空气漏入凝结水中，加之凝补水中也含有一定量的空气，这部分气体在满足一定条件下，不仅会腐蚀系统中的设备，而且使加热器及锅炉的换热能力下降，降低机组的经济性。

为了减少给水系统和省煤器、水冷壁管的腐蚀,主要的方法是减少给水中的溶解氧，或在一定条件下适当增加溶解氧，缓解氧腐蚀，并适当提高给水PH值，消除CO2腐蚀。

除氧方法分为化学除氧和热力除氧两种，电厂常用以热力除氧为主，化学除氧为辅的方法进行除氧。

化学除氧法时利用某些易与氧发生化学反应的互学药剂，使之与水中溶解的氧发生化学反应，生成对金属不产生腐蚀的物质而达到除氧的目的。

化学除氧只能彻底除去水中的氧，而不能除去其它气体，同时生成的氧化物将增加给水中可溶性盐类的含量，且药剂价格昂贵，故化学除氧只作为辅助除氧手段。

除氧器是利用热力除氧原理进行工作的混合式加热器，既能解析除去给水中的溶解气体；又能储存一定量给水，缓解凝结水与给水的流量不平衡；还能利用回热抽汽加热给水，提高机组热效率。

在热力系统设计时，也用除氧器回收高品质的疏水和门杆漏汽。

机组正常运行时，采用加氨、加氧联合水处理方式（即CWT工况），这时除氧器完成加热器的作用，并除去其它水融性气体；而在启动阶段或水质异常的情况下，采用给水加氨、加联胺处理（即AVT工况），降低水中的氧含量，减缓氧腐蚀，这时除氧器既完成加热给水的功能，又起到除氧的作用。

我公司采用无头喷雾式除氧器（见下图）。

除氧器的设计应满足以下几点要求：除氧能力满足锅炉最大负荷的要求，水容积足够大且有一定裕量，设有防止超压和水位过高的措施。

无头喷雾式除氧器结构简图除氧器的加热汽源设计由除氧器系统的运行方式决定。

当除氧器以带基本负荷为主时，多采用定压运行方式，供汽汽源管路上设有压力调节阀，要求汽源的压力略高于定压运行压力值，并设有更高一级压力的汽源作为备用。

这种方式节流损失大，效率较低。

而以滑压运行为主的除氧器，供汽管路上不设调节阀，除氧器的压力随机组负荷而改变。