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鍋爐除氧器是熱力系統中一個至關重要的設備，其主要功能是去除鍋爐給水中的溶解氧和其他不凝結氣體，以減少這些氣體對鍋爐系統可能造成的氧腐蝕，保證鍋爐設備的安全穩定運行。本文將深入探討鍋爐除氧器的工作原理，包括其常見的除氧方法、運行過程以及在實際應用中可能遇到的問題和解決方案。

鍋爐除氧器的工作原理

鍋爐除氧器的工作原理主要基于亨利定律和道爾頓定律。亨利定律指出，在封閉容器中，任何氣體同時存在于水面上時，氣體的溶解度與其自身的分壓力成正比。隨著水溫的升高，水蒸汽的分壓力逐漸增大，而空氣和氧氣的分壓力則逐漸減小。當水溫達到除氧器壓力下的飽和溫度時，水面上的空間幾乎全部被水蒸氣充滿，此時水中溶解的氧氣及其他氣體的分壓力趨于零，從而被有效去除。

根據這一原理，鍋爐除氧器通常通過加熱給水來降低水中溶解氧的含量。常見的除氧方法包括熱力除氧和真空除氧。

熱力除氧

熱力除氧是鍋爐除氧器中最常用的一種方法。其工作原理是將壓力穩定的蒸汽通入除氧器，加熱給水至除氧器壓力下的飽和溫度。在加熱過程中，水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加，而其他氣體的分壓力逐漸降低，水中的氣體因此不斷分離析出。當水被加熱到飽和溫度時，水面上的空間被水蒸氣充滿，各種氣體的分壓力趨于零，此時水中的氧氣及其他氣體即被除去。

熱力除氧器的運行過程通常包括以下幾個步驟：

1. 進水調節：來自低壓加熱器的主凝結水經進水調節閥調節后進入除氧器。
2. 混合傳熱：主凝結水與其他各路疏水在除氧器內混合，經旋膜多孔管噴出，形成裙狀水膜，與由下而上的加熱蒸汽進行混合式傳熱和傳質。
3. 氣體析出：給水在加熱過程中迅速達到工作壓力下的飽和溫度，此時水中的大部分溶氧及其他氣體基本上被解析出來。
4. 氣體排出：從水中析出的溶氧及其他氣體不斷地從除氧器頂部的排汽管隨余汽排出器外。

真空除氧

真空除氧是另一種有效的除氧方法，其原理與熱力除氧相似，但操作條件有所不同。真空除氧利用水在沸騰狀態時的溶解度接近于零的特點，通過降低水溫對應的壓力（即抽真空）使水呈沸騰狀態，從而除去水中溶解的氧和二氧化碳等氣體。

真空除氧器的運行過程包括以下幾個步驟：

1. 進水：水由除氧塔上部進入，經噴頭噴成霧狀，再經中部填料呈水膜往下流。
2. 抽真空：通過抽氣裝置（如蒸汽噴射器、水噴射器、水環式真空泵等）降低除氧塔內的壓力，使水在較低溫度下沸騰。
3. 氣體逸出：隨著水溫的升高，水中的溶解氧和其他氣體逐漸逸出，并通過抽氣裝置排出。
4. 出水：經過除氧后的水從除氧塔底部流出，供鍋爐使用。

鍋爐除氧器的常見問題和解決方案

盡管鍋爐除氧器在熱力系統中發揮著重要作用，但在實際運行過程中，也常會出現一些問題和異常情況。以下是一些常見的故障及其解決方案：

1. 除氧器出口氧氣含量過高

- 原因：可能是加熱蒸汽不足、除氧器壓力不穩定、排汽閥開度過小或堵塞等。
- 解決方案：增加加熱蒸汽量，穩定除氧器壓力，檢查并清理排汽閥。

2. 除氧器振蕩

- 原因：可能是除氧器內水位波動過大、加熱蒸汽量不穩定、進水溫度過低或過高等。
- 解決方案：調整除氧器水位自動調節系統，穩定加熱蒸汽量，控制進水溫度在適當范圍內。

3. 除氧器水位高

- 原因：可能是水位計異常、高加系統泄漏、水位自動調節失靈等。
- 解決方案：檢查校對水位計，減小除氧器進水量，若水位調節閥自動失靈，應切至手動方式調節。

4. 除氧器壓力升高

- 原因：可能是壓力表計異常、除氧器水位過低、機組負荷過大等。
- 解決方案：聯系熱工校對表計，檢查除氧器進汽調整門是否自動正常，如自動失靈應切為手動；檢查高加是否無水位運行，及時調整高加水位。

5. 除氧器出水溶氧超標

- 原因：可能是取樣器泄漏、凝結水含氧量大、啟動時輔汽供除氧器調門開度過小等。
- 解決方案：檢查取樣器是否泄漏，增加凝結水除氧措施，調整輔汽供除氧器調門開度。

鍋爐除氧器的維護和保養

為了確保鍋爐除氧器的長期穩定運行，必須對其進行定期的維護和保養。以下是一些關鍵的維護和保養措施：

1. 定期檢查：定期對除氧器進行檢查，包括水位計、壓力表、排汽閥、加熱蒸汽管道等部件的完好性和準確性。

2. 清理和維修：定期清理除氧器內部的積垢和沉積物，防止堵塞和腐蝕；對損壞的部件進行及時維修或更換。

3. 調整和優化：根據運行情況和實際需求，調整除氧器的加熱蒸汽量、進水溫度、水位等參數，優化除氧效果。

4. 安全保護：確保除氧器的安全保護裝置（如安全閥、壓力自動調整器等）處于良好狀態，一旦出現故障能夠及時報警并采取相應的處理措施。

5. 記錄和分析：建立完善的運行記錄和分析制度，對除氧器的運行數據進行定期分析和總結，及時發現并解決問題。

鍋爐除氧器是熱力系統中不可或缺的設備之一，其工作原理基于亨利定律和道爾頓定律，通過加熱給水來降低水中溶解氧的含量。在實際運行過程中，熱力除氧和真空除氧是兩種常用的除氧方法。然而，除氧器在運行過程中也常會出現一些問題和異常情況，如出口氧氣含量過高、振蕩、水位高、壓力升高等。為了確保除氧器的長期穩定運行，必須對其進行定期的維護和保養，并采取相應的解決方案來處理可能出現的問題。通過科學的運行管理和維護保養措施，可以確保鍋爐除氧器在熱力系統中發揮重要作用，為鍋爐的安全穩定運行提供有力保障。

鍋爐除氧器的工作原理和解決方案