除氧器是作為驅除鍋爐給水中所含的溶解氧的裝置，以保護鍋爐避免氧腐蝕。工作原理給水的除氧是電站鍋爐或工業鍋爐防止腐蝕的主要方法。在容器中，溶解於水中的氣體量是與水面上氣體的分壓成正比。
採用熱力除氧的主法，即用蒸汽來加熱給水，提高水的溫度，使水面上蒸汽的分壓力逐步增加，而溶解氣體的分壓力則漸漸降低，溶解於水中的氣體就不斷逸出，當水被加熱至相應壓力下的沸騰溫度時，水面上全都是水蒸汽，溶解氣體的分壓力為零，水不再具有溶解氣體的能力，亦即溶解於水中的氣體，包括氧氣均可被除去。除氧的效果一方面決定於是否把給水加至相應壓力下的沸騰溫度，另一方面決定於溶解氣體的排除速度，這個速度與水和蒸汽的接觸表面積的大小有很大的關係。
大氣式熱力除氧原理
根據水中氣體的溶解特性，要想將水中任何一種氣體除去時，只要將水面上存在的該氣體除去即可，因此希望排除水中的各種氣體，最好水面上只有水蒸汽而無其它氣體。熱力除氧就是將水加熱至沸點，氧的溶解度減小而逸出，再將水面上產生的氧氣排除，使充滿蒸汽，如此使水中氧氣不斷逸出，而保證給水含氧量達到給水質量標準要求。
熱力除氧器：為了保證水面上只有水蒸汽存在，必須將水加熱至沸騰溫度（在稍高於大器壓力即1.02絕對大氣壓力下進行），在這種除氧裝置又稱大氣式熱力除氧器。
在熱力除氧時、要保證有可靠的除氧效果，應該在設計和執行中滿足下列條件針對除氧效果條件本技術改造擬達到的目標及採取具體措施
1、增加水與蒸汽的接觸面積，水流分配要均勻，不鏽鋼填料均勻厚實。
2、在整個水面上應保證水中溶解氣體的壓力與水面上該氣體分壓力之間有壓力差。系統工作壓力：19.6kpa（1.02 kg/cm2絕對大氣壓力）；
3、使水與蒸汽成相對方向流動，這樣可以保證有最大可能的氣體壓力差和得到較完全的除氧。
4、必須迅速將水面上的氣體去除，以免它們在水面上的分壓力增高，這樣就要求除氧器中氣汽混合物要有足夠的剩餘壓頭，且排氣管要有足夠大的斷面，裝置要有足夠的出力。排氣管管徑設計合理；
5、使水能很可靠地被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度。工作溫度：tg = 104±1.5℃ 。
4.大氣式熱力除氧器耗汽量計算
dq= （5～10%）·g（i2—i1）/（i—i2）0·98 kg / h
式中g —— 除氧處理最大水量，kg / h ； i2 ——除氧器出口水的焓，kcal / kg ；
i1 ——進入除氧器水的焓，kcal / kg ； i ——進入除氧器蒸汽的焓，kcal / kg ；
0·98—除氧器效率；
設計大氣式熱力除氧注意事項，設計具體措施
1、大氣式熱力除氧器應放在給水幫浦上方，除氧水箱最低水位與給水幫浦中心線間的高差應不小於6~7公尺。鍋爐房土建結構4.5公尺,不能滿足高差要求，設計採用降溫措施以解決；
2、進入除氧器前給水混合溫度，一般不低於70○c；本方案設計：除氧器前給水混合溫度80○c；
3、大氣式熱力除氧器的可靠執行只有對除氧器壓力和溫度以及除氧水箱水位高度進行自動調整時才有可能達到；除氧器進水管上安裝水位變送器、溫度變送器，並採集相關訊號；
4、保證除氧器中水力工況和熱力工況均衡：當補充大量比較冷的化學處理水時，應當盡可能均勻地送進，並在幾個並列執行的除氧器間適當地分配。蒸汽凝結水在送入除氧器前最好先蓄積在中間貯水箱中，然後將這些凝結水均勻地送入除氧器，以保證除氧器負荷的穩定。
本方案設計：兩台除氧器化學處理水均勻地送進，並在除氧器間適當地分配。以保證除氧器負荷的穩定。
5、除氧器裝置應具備下列控制測量儀表：監督除氧頭內蒸汽壓力用的壓力表，蒸汽管減壓前後的壓力表和溫度表，除氧水箱上的玻璃水位表，除氧水箱進水管和出水管上的溫度表。
本方案設計：除氧器裝置測量儀表：監督除氧頭內蒸汽壓力用的壓力表，蒸汽管減壓前後的壓力表和溫度表，除氧水箱上的水位表，除氧水箱進水管和出水管上的溫度表。
6、最好用測氧計自動監督水質，在沒有測氧計的情況下，為了監督除氧器的工作，安裝水溫或壓力記錄表是有好處的。安裝水溫或壓力記錄表。
7、在除氧器執行時，必須特別注意監視空氣引出管的作用，如果空氣引出管應當經常有微量的蒸汽冒出。
8、除氧水箱水位自動調整器前應有閘門，在出水短管上應有取樣（經冷卻器）用的短節，以便監督含氧量。
9、兩台除氧器並列執行時，為了平衡除氧器內壓力和水位，各個除氧水箱上須有可以連線的汽及水的平衡管。
除氧器自動控制
1、在除氧器進水管安裝溫度變送器、流量感測器，在除氧器安裝水位變送器，檢測進水溫度、進水流量、除氧器水位等訊號，並將檢測訊號輸入給計算處理模組，以控制除氧器進水與加熱蒸汽的水力工況和熱力工況平衡，為達到的除氧效果，保證除氧溫度（104±1.5℃），調節安裝在蒸汽管道上的電動執行器調節閥門，通入的蒸汽進行加熱，隨除氧水溫高低變化而自動調整蒸汽流量大小。補水停止後，電動執行器自動關閉。
需要通入一定量的蒸氣加熱。壓力感測器、溫度感測器將溫度訊號也傳入處理模組，除氧器實現自動控制的基本原理為：
g = g ±△g 式中：g —— 電動執行器調節閥門開度
g —— 電動執行器調節閥門計算開度 △g —— 電動執行器調節閥門修正開度
上述關係說明：電動執行器調節閥門開度g與兩個因素有關， g 為電動執行器調節閥門計算開度，與進水溫度、進水流量有關，近似為常量；△g為電動執行器調節閥門修正開度，當除氧水溫低於設定溫度時，開度增大；反之，開度減小。除氧器水位變化控制，當水位降低時，自動啟動軟化水幫浦（冷凝水幫浦），給除氧器補水；當水位公升高時，水幫浦自動停止。
2、對蒸汽鍋爐給水系統控制，應修復鍋爐原設計的單衝量自動給水系統、既根據汽包水位感測器提供的訊號，調整蒸汽鍋爐給水電動執行器調節閥門開度，從而改變給水流量，使汽包水位相對穩定。
3、防止蒸汽鍋爐給水幫浦、熱水鍋爐補水定壓幫浦汽化的技術處理
除氧器出水熱水溫度高於鍋爐給水幫浦、鍋爐補水定壓幫浦入口允許水溫，並且鍋爐房土建結構4.5公尺,不能滿足高差要求，可能使蒸汽鍋爐給水幫浦、熱水鍋爐補水定壓幫浦入口處可能產生汽化（汽蝕）現象，水幫浦無法正常工作。本方案設計：
在軟化水幫浦（冷凝水幫浦）與除氧器之間安裝水—水換熱裝置。一是為了提高除氧器進水溫度，使除氧器工作狀態穩定，二是降低除氧器出水熱水溫度，可使蒸汽鍋爐給水幫浦、熱水鍋爐補水定壓幫浦入口處不產生汽化（汽蝕）現象。
要保證有可靠的除氧效果，應該在設計和執行中滿足下列條件
1:增加水與蒸汽的接觸面積，水流分配要均勻。(採用旋膜管—填料相結合的除氧頭)
2:在整個水面上應保證水中溶解氣體的壓力與水面上該氣體分壓力之間
有壓力差。（系統工作壓力：19.6kpa）；
3:使水與蒸汽成相對方向流動，並保證被除氧氣100%排出除氧頭和得到
較完全的除氧。(旋膜式除氧頭結構已滿足)；
4:必須使將水產生紊流翻滾，水傳熱傳質效果最理想，才能節省加熱蒸汽，達到節能目的。
5:使水能很可靠地被加熱到除氧器工作壓力下的沸騰溫度，又要在極短時間很小的行程上產生劇烈的混合加熱作用。
旋膜式除氧器工作原理（射流、吸卷、紊流、傳熱、傳質、水膜裙、淋雨狀、飽和）
旋膜式除氧器工作原理由安百利品牌提供：凝結水及補充水首先進入除氧頭內旋膜器組水室，在一定的水位差壓下從膜管的小孔斜旋噴向內孔，形成射流，由於內孔充滿了上公升的加熱蒸汽，水在射流運動中便將大量的加熱蒸汽吸卷進來（安百利經試驗證明射流運動具有卷吸作用）；在極短時間很小的行程上產生劇烈的混合加熱作用，水溫大幅度提高，而旋轉的水沿著膜管內孔壁繼續下旋，形成一層翻滾的水膜裙，（水在旋轉流動時的臨界雷諾數下降很多即產生紊流翻滾），此時紊流狀態的水傳熱傳質效果最理想，水溫達到飽和溫度。氧氣即被分離出來，因氧氣在內孔內無法隨意擴散，只能隨上公升的蒸汽從排汽管排向大氣（老式除氧器雖加熱了水，分離出了氧但氧氣比重大於加熱蒸汽，部分氧又被下流的水帶入水箱，也是造成除氧效果差的一種原因）。
經起膜段粗除氧的給水及由疏水管引進的疏水在這裡混合進行二次分配，呈均勻淋雨狀落到裝到其下的液汽網上，再進行深度除氧後才流入水箱。水箱內的水含氧量為高壓0-7 цɡ/l,低壓小於
15цɡ/l達到部頒執行標準。
因旋膜式除氧器在工作中使水始終處於紊流狀態，並有足夠大的換熱表面積，所以傳熱傳質效果越好，排汽量小（即用與加熱的蒸汽量少,能源損失小帶來的經濟效益也可觀）除氧效果好產生的富裕量能使除氧器超負荷執行（通常可短期超額定出力的50%）或低水溫全補水下達到執行標準。
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