中科晶硕 热力除氧器

一、除氧器的作用

火力发电厂的热力除氧器利用汽轮机的抽汽加热锅炉给水，使锅炉给水达到该压力下相应的饱和温度，以除去溶于水中的氧等气体，防止锅炉、汽轮机和管道等热力设备遭受腐蚀；另一方面除氧器是汽水直接接触式加热器，它是给水加热系统中的一环，利用汽轮机的抽汽加热锅炉给水，可以提高电厂热效率，节省燃料。

在火力发电厂的整个设备系统中，除了锅炉、汽轮机、发电机这三大主机以外，还有各种辅助设备，它们对电厂的安全、经济运行也起着非常重要的作用，而除氧器是电厂重要的辅助设备之一，是电厂热力系统中不可缺少的环节。

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较轻，所以对高压以上锅炉应采取更严格的防腐蚀措施。

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，铁一水与铁-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。

热力除氧是将水进入除氧器后播散成微细的水柱液滴或微薄的水膜，同时加热蒸汽进入除氧器后与水直接接触而使水被加热，由于水流细小，形成的表面积大，因此能与蒸汽充分接触被加热而达到相应压力下的饱和温度，使氧气析出，而微细的水流又使氧气易于逸出，从而达到充分的除氧。除氧虽有多种方法，但在火力发电厂中实际应用的只有热力除氧器。溶解在水中的气体主要是氧气，但还有小部分其他腐蚀性气体，在热力除氧器中把它们一并除去，因此除氧器也可以称为除气器［在国外就称为除气器（Deaerator）］。

由北京中科晶硕能源技术公司研发生产的热力除氧器，是一种新型热力式除氧器，可用于定压、滑压负压等方式运行，具有允许入口水溶氧量高，入口水温低补给水量大等特点，适用于各类电站锅炉、工业锅炉给水及热电厂补给水等用水的除氧。

二、热力除氧器的工作原理

热力除氧就是将水加热至沸点，将水面上的氧析出除去的方法。水温达到沸点时，理论上水的含氧量为零，实际上尚有残留氧，只是此时水的含氧量已符合锅炉给水的水质标准。热力除气不仅除去水中的溶解氧，而且同时除去其他溶解气体(诸如等)。软水中残剩的碳酸盐碱度，也会在热力除氧器加热时逸出，使碱度有所降低。

        供热锅炉给水热力除氧，大多采用大气式热力除氧器，即除氧器内保持的压力较低，一 般为0.02MPa (表压力)。在此压力下，水的饱和温度为102~104°C。压力略高于大气压的目的是便于使除氧后的气体排出器外，也不会使外界空气倒吸入除氧器内。为防止超压，设置了水封式安全阀。

 热力除氧器结构从整体上可分为两部分，上部为脱气塔(俗称除氧头)，下部是贮水箱，其系统如左图所示。

脱气塔内要完成软水的加热和除气两个过程。如果将水分散成细微水流或微细水滴，增大汽水界面面积，以利于水的加热和气体的解析。此外，要设法维持足够的沸腾时间并及时排出从水中分离出来的气体。

目前推荐使用的是大气式喷雾热力除氧器，如右图所示。软水经喷嘴雾化，呈微粒向上喷酒，与塔顶上进汽管进人的蒸汽相遇，达到一次加热和除气;当水往下下落，又和填料层相接触，以Ω形不锈钢填料效果最佳。水在填料表面呈水膜状态，蒸汽向上流动，在填料层中与水膜接触，达到二次除氧，从而使软水中含氧量降至7μg/L以下。

贮水箱储存一定量的给水，其体积通常为0.5~1.5h的锅炉给水量。为了提高除氧效果，贮水箱底部装有再沸腾用的蒸汽管，蒸汽从细孔喷出，保持贮水箱中水处于饱和温 度，残剩气体能继续逸出，为此水箱水位不宜过高，以留有一定的散气空间。

    另外，为回收从除气器脱气塔顶部随气体一起排出的蒸汽热量，还设置了排汽冷却器。

    在除氧器运行中应采用自动调节装置，控制汽量与水量的比例调节，以保证水的加热沸 腾和除氧。

     喷雾式热力除氧器的进水不需预热，除氧效果好，能适应负荷和水温的较大变化，而且结构简单，便于维修。

三、热力除氧器优点

1，除氧效率高给水含氧量合格率100%，大气式除氧器给水含氧量应小于15цɡ/L，压力式除氧器给水含氧量应小于7цɡ/L;

2，运行稳定，无震动，可适用于负压启动、滑压运行、减免了启动和运行中的人工繁杂调节操作;

3，适应性能，好对水质、水温要求不苛刻等优点外，且可短期超出力50%左右运行;

4，排汽量小，耗能少。

四、热力除氧器的系统组成

1、方案1：除氧头与水箱组合

热力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。

2、方案二：一体化卧式除氧器

3、方案三、卧式喷雾槽盘型除氧器

它属于喷雾规则填料类型，图2-16所示为一卧式喷雾槽盘型除氧器，卧式除氧器本体由筒壳、喷雾段、槽盘段三个基本部分组成。水室由一弧形板焊至封头而成，来自低压加热器的主凝结水与其他疏水或补充水水源进入顶部水室混合，经弹簧喷嘴喷出成伞状水膜，它与由下而上的二次加热蒸汽（以及一次加热蒸汽）接触而进行直接接触加热和传质，以作初步除氧。然后水经多孔式淋水盘均匀播散进入第一层水槽盘，再逐次向下流经下面几层水槽盘。加热蒸汽从筒壳下部进入除氧器内，经挡板导向进入下面几层水槽盘水平流动，再经挡板阻挡而转弯180°，然后水平流动经过上面几层水槽盘，再转弯流向喷雾室。在加热蒸汽流经槽盘时与水作直接接触加热和传质，以进行深度除氧，使溶解于水中的氧气等不凝气体得以彻底逸出。在顶部蒸汽携带着氧气从排气口不断地排出。加热蒸汽放出热量后被冷凝为凝结水，与经除氧后的水混合，一起流入水箱内。喷嘴由于弹簧的作用，负荷大时开度增大，使水的流量增多，负荷小时，流量减少，以适应滑压运行负荷变动的需要。用作深度除氧的下部每层水槽盘，呈W形长条，

五、热力除氧器的规格型号