除氧器除去锅炉给水中的溶氧及其它气体，保证给水的品质

1 除氧器的简介

火力发电厂中锅炉给水经软化或除盐后,除去了Ca²⁺、Mg²⁺硬度，但水中的溶解氧没有除去。未经除氧的水进入锅炉，会对锅炉设备（主要是省煤器）给水管道及汽轮机通流部分产生氧腐蚀，缩短设备的寿命。

省煤器的氧腐蚀使得水中的含铁量增加，水冷壁管结氧化铁垢的速度与给水含铁量成正比，氧化铁垢不但导热性能差，使水冷壁管因冷却不好而过热损坏。而且还会在氧化铁垢下产生垢下腐蚀，加速水冷壁管的损坏，锅炉安全运行的可靠性下降，停炉次数增加。

因此，锅炉给水必须除氧。

除氧器按其除氧方式可分为下列三种：

① 真空除氧. 由于溶于水中的溶氧随着压力升高而增加，所以降低压力，维持较高的真空可使水中溶氧显著减少（比如凝汽器内）。

② 化学除氧. 利用某些药品与水中的氧起反应，将水中的溶氧消耗掉而达到除氧的目的。

③ 热力除氧. 利用水中的溶氧随着水温的升高而降低的特性来达到除氧目的，一般都是将水加热到相应压力下的饱和温度。

由于化学除氧成本较高，锅炉给水不但需要除氧而且还需要提高水温，所以单纯的化学除氧在电厂中很少采用，有时用来补充热力除氧的不足。电厂中绝大部分都是采用凝汽器内的真空除氧和热力除氧，即在提高水温的同时将水中的溶氧除掉。

热力除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的溶氧及其它气体，保证给水的品质，减缓锅炉设备及管道的腐蚀，延长设备的使用寿命；同时除氧器本身又是给水回热、加热系统中的一个混合式加热器，起到加热给水，提高给水温度的作用。它的性能好坏对电厂的长远安全运行非常重要。

热力除氧器的结构主要由除氧头、水箱及诸附件组成。其除氧效果主要决定于除氧头的设计原理和结构是否更合理、更完善。

2 热力除氧器的设计原理

 热力除氧器中的水是从上而下流动，加热蒸汽由下而上流动，汽与水接触后产生混合传热，同时还进行传质，水中的溶解氧随着水温的升高迅速从水中向蒸汽空间分离出来。

根据道尔顿定律：除氧器内的总压力等于各混合气体分压力的总和。用公式表达为

      P =   P_S    +    P_O2    +     P_CO2          +  ……

              水蒸汽     氧气     二氧化碳

分压力    分压力     分压力

另据试验得知，某种气体在水中的溶解量与水面上该种气体的分压成正比。由此我们也可得知水中氧的含量取决于水面上分压力及氧在水中的溶解度。氧在水中的溶解度是随着温度的升高而降低。当除氧水被加热到饱和温度时，溶氧量→趋近于0。为什么说趋近于0，而不是0，这是因为水具有一定的粘带性，产生表面张力，使水的表面形成一层薄膜，此膜的厚度约为10^-7厘米。由于这层水膜的存在，水中的微小气泡不能通过水膜飞逸到空间去。所以静止状态下的水以及某些不良的除氧器中的水，温度虽已加热至饱和温度，但仍然达不到电厂目前所要求的溶氧量标准。如果能使水中的传热、传质表面积足够大，表面又不断更新（产生紊流），则就能克服水膜阻碍微小气泡排气现象，使饱和水中的溶解氧迅速排出，达到国颁溶解氧标准（GB/T12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中规定，汽包炉，锅炉过热蒸汽压力3.8～5.8Mpa：溶解氧≤15μg/L；锅炉过热蒸汽压力5.9～18.3Mpa：溶解氧≤7μg/L）。