利用蒸汽余热对水进行除氧的新型真空除氧器
除氧器
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。
除氧器的工作原理
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，其工作原理是通过物理或者化学方法将水中的溶解氧转化为无害的物质，以提高水的纯度和质量。
以下是对除氧器工作原理的详细描述。
1. 物理吸附法物理吸附法是除氧器常用的一种工作原理。
它利用吸附剂吸附水中的溶解氧，从而实现去除溶解氧的目的。
吸附剂通常是一种具有高表面积的物质，如活性炭或者份子筛。
当水通过除氧器时，溶解氧会被吸附剂表面吸附，从而降低水中溶解氧的浓度。
2. 化学反应法化学反应法是另一种常用的除氧器工作原理。
它通过引入一种化学剂来与水中的溶解氧发生反应，将其转化为无害的物质。
常用的化学剂包括亚硫酸钠、硫酸亚铁等。
这些化学剂与溶解氧发生反应后生成氧化物或者沉淀物，从而实现除氧的效果。
3. 膜分离法膜分离法是一种较新的除氧器工作原理，它利用特殊的膜材料分离水中的溶解氧。
膜分离法通常使用半透膜，该膜具有一定的孔隙大小，可以允许水份子通过，但阻挠氧份子通过。
当水通过膜时，溶解氧会被阻挡在膜的一侧，从而实现除氧的效果。
4. 真空除氧法真空除氧法是一种利用真空原理去除水中溶解氧的工作原理。
它通过在除氧器中创建真空环境，使水中的溶解氧蒸发和释放出来。
在真空环境下，水的沸点降低，溶解氧会从水中逸出。
通过适当的真空度和温度控制，可以实现高效除氧的效果。
除氧器的工作原理可以根据不同的应用需求选择不同的方法。
例如，在饮用水处理中，常用的工作原理是物理吸附法和化学反应法，因为它们能够有效去除水中的溶解氧。
而在工业生产中，膜分离法和真空除氧法往往被使用，因为它们具有高效和可靠的除氧效果。
除氧器在不少领域都有广泛的应用，如饮用水处理、工业生产、制药等。
通过去除水中的溶解氧，除氧器可以提高水的纯度和质量，减少氧对水质的影响，从而保护设备和工艺的正常运行。
除氧器的工作原理的选择和优化对于实现高效的除氧效果至关重要，因此在实际应用中需要根据具体情况进行合理的选择和设计。
以上是对除氧器工作原理的详细描述，包括物理吸附法、化学反应法、膜分离法和真空除氧法等不同的工作原理。
除氧器工作原理
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。
除氧器除氧的原理
除氧器除氧的原理（热力除氧）两个必要条件：1、亨利定律：当液体表面的某种气体与溶解于液体中该气体处于进/正比：b=KPb/Po ( mg/L ) 当液面上不凝结气体的分压力一直维持零值，小于水中该溶解气体的平衡压力Pb时，该气体就会在不平衡压力差△P的作用下，自水中离析出来。
即要及时将液面上的气体排出，使液面上不凝结气体的分压力近似为零。
2、道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和，除氧塔空间的总压力P等于水中所溶解各种气体在水面上不凝结气体的分压力Pi与水面上蒸汽分压力Ps之和，即：P=∑Pi ﹢Ps 在除氧器中，将水加热至工作压力下的饱和温度，水逐渐蒸发，水表面的蒸汽压力逐渐增大，近似等于总压力，其它气体的分压力近于或等于零，就可能让水中的各种气体完全析出。
热力除喷雾式氧器原理：热力除氧的原理是根据气体溶解定律（道尔顿和亨利定律）来除掉水中的溶解氧及CO2等其它气体。
需要除氧的含氧水经过除氧头中的喷嘴雾化成细滴，雾状的水滴在经过填料层落至除氧水贮水箱内。
蒸气由下而上流动以加热水滴，被除去的氧气和部分蒸气由顶部排气管排出。
与淋水盘式除氧器相比，喷雾式除氧器具有体积小、重量轻、结构简单、维护方便、除氧效果好和对进水温度要求低等优点，因此应用较为广泛。
按照工作压力可将热力除氧器分为低压热力除氧器（工作蒸汽压力为0.02Mpa，水温104℃）和高压热力除氧器（工作蒸汽压力大于0.32Mpa，水温大于145℃）。
内置式除氧器及安全节能分析2007-6-28 16:42:00 朱志忠供稿收藏1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。
旋膜除氧器的原理及应用
旋膜除氧器的原理及应用在锅炉给水中，溶有多种气体，其中对热力设备危害最大的是溶解氧。
在热力系统中，由于水汽温度都较高，使得氧腐蚀的速度进一步加快。
锅炉给水的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因。
为防止和减轻热力设备的氧腐蚀，除去锅炉给水中的溶解氧，是保护热力设备经济运行必不可少的手段。
以合成氨装置为例为例，一般采用一级热力除氧方法，长期锅炉给水中氧含量超标，造成锅炉蒸汽品质不达标给汽轮机安全稳定运行带来一定的影响。
通过对旋膜除氧器原理的深入研究，结合合成氨装置生产特点，经过改造，使锅炉给水指标合格，保证装置内用户的需要。
1 除氧原理及除氧方法1.1除氧原理根据气体溶解定律(亨利定律：任何气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压力和水温有关)，某气体的分压力越大，则溶解度越大。
在一定压力下，随着水温增高，水蒸气的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。
在100 ℃时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。
当水面上压力小于大气压时，氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。
1.2 锅炉给水除氧方法(1) 热力除氧包括大气式热力除氧和喷射式热力除氧。
其原理是将水加热至沸点，氧的溶解度减小而逸出，再将水面上产生的氧气排除，使之充满蒸汽，如此水中的氧气不断逸出，从而使给水含氧量达到给水质量标准的要求。
(2) 真空除氧一般在30～60 ℃温度下进行，是一种中温除氧技术。
相对于热力除氧技术来说，它的加热条件有所改善，锅炉自耗汽量减少，对运行管理喷射泵、加压泵等关键设备的要求比热力除氧更高。
另外还增加了换热设备和循环水箱。
(3) 亚硫酸钠除氧一种炉内加药除氧法。
该方法投资低，操作简单。
但此法加药量不易控制，除氧效果不可靠，无法保证达标。
另外还会增加锅炉水含盐量，导致排污量增大、热量浪费，是不经济的。
因此该方法一般用在小型锅炉房和一些对水质要求较高的热力系统中作为辅助除氧方式。
(4) 钢屑除氧让含有氧气的水通过特制的疏松多孔粒状物海绵铁滤料，氧气与铁发生彻底的氧化反应从而保证出水溶解氧含量在0.05mg/L以下。
除氧器
结构原理：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。 附图说明
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。
真空除氧器，是一种使水在真空下低温沸腾，脱除水中含有的氧气、氮气、二氧化碳等气体的设备，由除氧水箱（除氧塔）和真空机组两大部分组成，除氧水箱可以高位或低位布置，真空泵机组可采用以蒸汽作动力的蒸汽喷射泵，或以循环水为工作介质的水喷射泵。
工作原理
在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必需除氧。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探求既高效又经济的除氧方法，而真空除氧法就是其中极佳的一种。
技术参数
1．处理效果 ①出水硬度：≤0.03mmol/l。 2．进水要求 ①.原水硬度：符合《自动控制钠离子交换器技术条件（GB/T18300-2001）》； ②.进水浊度：<10mg/L； ③.入口游离氯：≤0.3mg/L； ④.入口悬浮物：<5mg/L； ⑤.入口含铁量：<0.3mg/L； ⑥.入口水压：0.2-0.6 MPa； ⑦.入口水温：5-45℃。 3．运行参数 ①.树脂型号：001×7强酸型阳离子交换树脂； ②.工作电源：220V±22V/50HZ； ③.再生方式及控制：顺流动态再生型，时间控制、流量控制、检测控制； ④.接口形式：螺纹或ABS法兰。
除氧器介绍
除氧器蒸汽平衡管与逆止阀
作用
示意图
在正常运行时供汽管内压力大于除氧器内部压力，逆 止阀关闭，平衡管不起作用；当供汽压力突降使除氧 器内部压力高于供气管道内部压力时，在此压差的作 用下逆止阀打开，使除氧器的压力降低至供气管道内 的压力，防止因除氧器的压力过高，使水箱内的水返 入蒸汽管内。 为避免蒸汽管道返水，在每个加热蒸汽管路上均设 一路蒸汽平衡管，并在蒸汽平衡管上装有逆止阀， 起到平衡供汽管和除氧器压力的作用。
排汽阀
蒸汽加热管
辅汽加热支管：加热长管，垂直布置，底部开孔。 四抽加热管：加热短管，交错布置，底部开有若干孔。
用于增加除氧器 加热除氧效果
蒸汽加热管
测量装置
除氧器的本体上安装有一定数量的水位、压力及温度测量 装置，供监视和保护用。 2支磁翻板式液位计；3套电接点式液位计（包含3套液位 开关测量筒）； 2支远传压力变送器；2支就地不锈钢压力表； 2支远传温度热电阻；2支就地不锈钢温度表；
剂，使之与溶于给水中的氧气发生化学反应， 生成不腐蚀金属的物质而达到除氧的目的。
化学 除氧
• 缺点：生成的氧化物会增加给水中可溶性盐
类的含量，且化学剂价格昂贵。
• 物理除氧也称为热力除氧，不但可以除掉
给水中的氧气，同时还可以除掉水中其他 气体，而且不会产生其他残留物质。 • 优点：价格低廉，在电厂中广泛采用
加热蒸汽的节流损 失。 •可以使加热器内 的给水比焓升得到 合理分配，使它更 接近最佳给水回热 加热分配原则，从 而提高了汽轮机回 热系统经济性。
当除氧器的压力突降时，给水的 饱和温度降低，而此时给水的温 度几乎不不发生变化，即给水的 焓值较此压力下饱和水的焓值高， 使给水发生汽化，即“再沸腾”。 给水发生再沸腾时，其除氧效果 好，但此时给水泵发生汽蚀的可 能性增大。
热力除氧器介绍
热力除氧器介绍给水的除氧是防止锅炉腐蚀的主要方法，在容器中，溶解于水中的气体量主要由两个方面决定：一方面与水面上该气体的分压力成正比例（即压力越高，该气体在水中的溶解度就越大，反之则越小），另外一方面与水的温度有关（即水的温度越高，那么该气体在水中的溶解度就越小，当温度为相应工作压力下的饱和温度时，气体在水中的溶解度为零）采用热力除氧的方法，即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，且使水面上蒸汽的分压力逐步增大，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饱和温度时，水面上全部是水蒸汽，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。
除氧的效果一方面决定于是否把给水加热至相应压力下的饱和温度，另一方面决定于溶解气体的排除速度，谁是否能加热到相应压力下的饱和温度与水和蒸汽的接触表面积的大小有很大的关系，采用旋膜管、水篦子加填料的方式，水通过旋膜管，形成的水膜群下落，与上升的蒸汽流相遇。
形成水的膜群大大地增加了水和蒸汽的热交换面积，强化了汽水热交换的效果，形成水膜群的水经过水篦子换热后继续流经无规则堆放的填料层时，受到蒸汽的进一步加热。
水迅速被加热，溶解于其中的气体的排除速度也更快。
最后除氧水流经除氧水箱，经蒸汽再沸腾管加热，充分的保证了除氧水在工作压力下为饱和温度，因此，虽然水在除氧器中停留时间很短，而除氧效果较彻底。
出水含氧量≤0.1mg/l本公司生产的旋膜热力除氧器实际上是喷雾---挡板膜---填料式除氧，热力除氧的工作情况主要决定于传热和传质两个过程。
从传热角度考虑，能把水汽之间的接触面积增至最大，即把水流分散成水膜。
旋膜式除氧器由于采用了比表面积较大的不锈钢丝网填料，不仅有利于传热过程，而且有利于传质过程。
锅炉来的蒸汽主要由设备图上的一次蒸汽口进入除氧水箱，当除氧水的温度达不到要求时，这时开启二次蒸汽口阀门，如果仍不能满足要求开启辅助加热管，让除氧水再次被加热。