一、概　述

除氧器是電站鍋爐、工業鍋爐系統中必備的設備，其主要功能為降低鍋爐上水中的氧含量，使之達到標準要求，以保障鍋爐、汽輪機組和整個系統的金屬部件在高溫下不發生過渡的氧化腐蝕。熱力除氧器是目前 常用的鍋爐除氧設備。

隨著高參數大容量發電機組的發展，對熱力除氧器的技術性能和對其特殊技術功能的要求愈來愈高，為使除氧水中溶氧趨于零，拓寬熱力除氧器適應范圍，提高其運行的經濟性和安全性，許多國家都對其進行了大量的研究工作，取得了很大成果。

當前國內外對熱力除氧器研究和開發的方向，從傳熱傳質機理上看，主要圍繞霧化、泡沸和旋轉膜；從設備形式上有立塔、臥塔和隱塔。

旋膜除氧器是80年代初在原膜式除氧器的基礎上研究、創新、設計制造成功的。是國家科委公報的科研新成果，并獲得一九八八年部級科技進步三等獎。東北電業管理局科技開發公司承擔了繼續研制開發新型旋膜除氧器的課題，并在我公司建立了生產基地。雙方共同承擔新型設計、制造，拓寬其服務范圍。已有多種型號、多種功用的產品由適于低溫水、低溫汽源和取代中、小型機組高壓加熱器的旋膜除氧器問世。至今已在200MW機組以下電站系統及石油化工、機械等行業應用百余臺，取得了很好的效果。技術水平在國內 ，積20年研究、制造及運行證明，旋膜除氧器優于目前任何一種熱力除氧器，是熱力除氧設備發展的方向。1990年10月國家將其列為“八五”電力新技術推廣項目，1993年10月經科技總院組織專家論證，1100t/h已被許可用于300MW機組系統，為超大型機組除氧系統使用旋膜除氧器開辟了良好的前景。

二、旋膜熱力除氧器設計的理論依據

從氣體溶解定律（亨利定律）可知，任何氣體在水中的溶解度與此氣體在氣水界面上的分壓力和水溫有關。圖1-1-A說明了在大氣壓力下，空氣、氧氣、水蒸汽的分壓力，以及氧氣的溶解度與水溫的關系，隨著水溫增高水蒸汽的分壓力也增大，而空氣和氧氣的分壓力在100時降低到零，水中的溶解氧也降低到零。圖1-1-B說明了在不同壓力下氧氣在水中的溶解度，當水面上壓力小于大氣壓力（具有一定的真空度）時，氧氣的溶解度在較低水溫差（＜100）下即可降到零。水中含氧量與溫度、壓力的關系見表1-1。

三、工作原理

除氧器的形式簡圖見圖2-1

⑴回水及軟水從頂部兩側引入管引入，經夾層中不銹鋼（短管上的小孔）內部形成旋膜噴出落至下部的配水裝置，再經配水片使水分散再次產生水膜使水流下，經過四周密封內裝填料而四周固定的不銹鋼絲網內下流。

⑵蒸汽由入口進入，流經噴射管噴出，可增加汽水接觸面積，在頂部夾層有讓水集熱的作用，以防止水溫突然變化，填料可以蓄熱以加熱水及增加汽水界面。

四、結構特點

旋膜熱力除氧設備由膜式除氧器及除氧水箱，以及閥門、儀表組成。

旋膜除氧器是一種新型熱力除氧器，它依據亨利定律，在結構上采用了三種不同功能的旋膜器組成的組件，建立了汽態區段傳質方法，完善了破膜技術，具有除氧效率高、適應性強、穩定性好和安全節能以及適于入口水溶氧高、水溫低和低溫汽源等優點，具有滑壓啟動、滑壓運行、負壓運行、定壓運行等功能，在機組啟動運行中其除氧效果均達到部頒標準的要求。

旋膜熱力除氧器不同于其它類型熱力除氧器（如噴霧式、濺盤式或噴霧填料式等）。其關鍵之處在于其噴淋結構造成的汽水傳熱傳質方式。旋膜熱力除氧器入口水的噴淋方式采用起膜管裝置，起膜管是旋膜除氧器的特性部件。除氧器入口水，在起膜管中形成射流、噴濺及旋膜，并在起膜管出口形成水膜裙，其傳熱系數遠比其它類型熱力除氧器大，傳熱的同時伴隨著傳質。起膜管的設計，既考慮了液態傳熱、傳質，又考慮了汽態傳質。

旋膜除氧器的傳熱傳質方式與已有的液柱式、霧化式和泡沸式不同，它是將射流、旋轉膜和懸掛式泡沸三種傳熱傳質方式縮化為一體的傳熱傳質方式，因此有很高的效率。

射流，旋膜和懸掛式泡沸三種傳熱傳質方式源于石化系統的噴射降膜和泡沸傳熱傳質方式，不同的是將噴射冷凝擴散管取消，利用噴嘴的射流及飛行冷凝，它不僅具有很大的吸熱功能，而且具有很大的解析能力；將自然降膜改造為強力降膜，增加了液膜的更新度，使液膜沿管壁強力旋傳卷吸大量蒸汽，增強傳熱傳質功能；將相向泡沸改造為懸掛式泡沸，提高層中蒸汽流速高時泛點，并能保持汽體通道將獨立的三種傳熱傳質裝置縮化為一體在一個單元部件內完成。由于它具有很高的效率和某些特殊功能，突破了已有除氧器的技術性能，使旋膜除氧器的除氧效果和適應性具有國內先進水平。

五、設備的分類

旋膜熱力除氧氣分為高壓旋膜除氧器（GCM，運行壓力0.1-0.98MPa）和低壓旋膜除氧器（DCM，運行壓力0.02-0.05MPa）兩種類型，除定型產品外，還可依據用戶提出的技術參數，幾何尺寸，接管規格及方位進行設計制造。

六、適用范圍

適用于各類電站鍋爐，工業鍋爐給水及熱電廠補給水或熱用戶用水的除氧。

七、技術特性

膜式熱力除氧器與其它類型的除氧器比較，具有除氧效果好，適應性強，穩定性好，節能等優點。

⑴ 除氧效果好。在較短的時間內，除氧水中溶氧量可達到我國火力發電廠水汽質量標準的要求，運行中，高壓旋膜除氧器給水含氧量0.007mg/L，低壓旋膜除氧器給水含氧量0.015mg/L。

⑵ 適應性強。適應于入口水溶氧量高（ 高可達10mg/L）；入口水溫低（ 低為15）；壓力變化大（高壓旋膜除氧器0.02-0.98MPa；低壓旋膜除氧器0.02-0.05MPa）；補給水量大（ 可在100的情況下運行）。

⑶ 穩定性好。當負荷突變至約25，瞬間補給水量突變至約10時；當改用不同參數的汽源時；當入口水溫突降（約40）時；除氧水仍能保持合格標準，且除氧器不會發生震動，給水泵入口不易出現汽化等情況。

⑷ 節能。膜式熱力除氧器的排汽量小于入口水量的1，比同出力其它類型熱力除氧器少二分之一到三分之一，不需要加排汽冷卻器，簡化了設備，降低了熱耗；其淋水密度可設計得較大，因此體積較小與同出力其它類型熱力除氧器相比，可節省鋼材、降低設備費。

本型除氧器，由于具備以上技術特性，尤為適用于熱電廠。熱電廠的補給水量大（補水率 為100），補給水溫度低（ 低約為15），含氧量高（約為10mg/L），一般除氧器在這種條件下，難于將補給水溶解氧排除達到規定的標準。因此，往往將熱力系統設計為大氣式及壓力式除氧器兩級串聯運行方式，即補給水先進入大氣式除氧器，經一次除氧后，再送入壓力式除氧器進行二次除氧，既增加了設備投資與運行操作，又增加了廠房建筑面積。如果采用旋膜熱力除氧器，則可根據需要，選用一臺高壓式或低壓式旋膜除氧器，一次將補給水中溶解的氧排除至規定的標準。這樣可以節省一臺除氧器及相應的建設投資，運行管理也方便。

旋膜熱力除氧器是國家大力推廣的新技術，具有國內、外先進水平。