早期淋水盘式除氧器效果差易堵塞，改为旋膜式除氧器优点？

早期淋水盘式除氧器效果差易堵塞，改为旋膜式除氧器优点？

除氧器是电站锅炉、工业锅炉系统中必备的设备，早期主要使用淋水盘式除氧器，其除氧效果差，淋水盘的小孔易堵塞，后使用喷雾式除氧器，其除氧效果比淋水盘式除氧器好，但不能达到深度除氧，旋膜式除氧器进一步强化了传热、传动、传质过程，旋膜式结构保证“三传”过程的顺利实施，除氧效果好。
除氧器主要功能为除去溶于水中的氧及其它不凝气体,降低锅炉水中的氧含量，使之达到规定标准,以保障锅炉、汽轮机组和整个系统的金属部件在高温下不发生过度的氧化腐蚀。除氧的主要方法有热力除氧、钢屑除氧、化学除氧及解析除氧等,其中热力除氧器是目前常用的锅炉除氧设备,按照除氧头结构可以分为淋水盘式、喷雾式、水膜式及旋膜式4种结构。
随着高参数化大型机组及热电联产的不断发展,对热力除氧器的技术性能要求也愈来愈高。为使除氧水中溶氧趋于0,拓宽热力除氧器适应范围，提高其运行的经济性、安全性、稳定性,从20世纪60年代起,许多国家都对其进行了大量的研究工作,取得了很大成果对热力除氧器的发展进行了简单介绍。
热力除氧原理
热力除氧是将进入除氣器中的水播散成微细的水柱液滴或微薄的水膜，同时加热蒸汽进人除氧器后与水直接接触使水被加热。由于水流细小,形成的表面积大,因此水能与蒸汽充分接触被加热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。
根据亨利道尔顿定律,被液体吸收的气体量在饱和状态时与液面上气体的压力成正比，一定体积的液体在相同压力下吸收相同体积的气体。在大气压力下，空气，氧气，水蒸气的分压力以及氧气溶解度与水温的关系。
淋水盘式除氧器
淋水盘式除氧器是国内外早期的传统结构,除氣效果在运行工况稳定的情况下是可以使用的。单纯的淋水盘式除氧器,除氧的水自上不进人配水装置,初步均匀分布后，依靠自重向下流入淋水盘。通过一层层多个淋水盘将水加热到沸点饱和温度,而逐步加热的过程也是溶解氧逐步脱出的过程,最终残余氧含量达到规定标准。
淋水盘式除氧器存在一些缺点负荷适应性差。出力过大,水自淋水盘边缘溢出发生水震。出力过小，造成水柱分布不均或大滴水不规则的下落，使水与燕汽之间温差过大,除氧效果变差。长期运行内件易坏需要检修，淋水孔易堵塞使之除氧效果恶化。
由于上述缺点,目前已很少使用。早期的淋水盘式除氧器曾因除氧效果不佳等原因改造成喷雾式淋水盘两段除氧器继续使用。
喷雾式除氧器
我国目前使用多的是喷雾式除氧器。在该除氣器中，喷嘴将水以雾形式喷出，液相雾滴与加热蒸汽接触，汽、液相接触面积很大,蒸汽加热雾滴时属高强度凝结换热,瞬间可将其加热到饱和温度,此时80% ~90% 6的溶解气体被离析。
与淋水盘式相比，设备高度将会降低,除了喷嘴外,其他内件很少,不会发生水震,内件不易损坏,有利于运行。但是由于雾滴颗粒小、表面张力大,加之气体在雾滴内、外的不平衡压差变小,使雾滴中的剩余气体逸出受阻,不利于深度除氧。此外,喷雾式除氧器在喷嘴上约有0.1MPa的压力损失会造成水泵压头增加,同时增加水泵电能的消耗。
水膜式除氧器
水膜式除氧器是热力除氧器中,其给水通过起膜管形成伞形水膜,而多个伞形水膜互相重叠与逆流向上的加热蒸汽接触预热，由于接触面积大而且均匀,使水与蒸汽能够充分混合和换热,部分不凝结气体被逸出。因此,除氧效果和传热效果都优于喷雾式除氧器,但当工况发生变化.特别是低工况时,很难达到原定的除氧效果,适应性较差。
旋膜式除氧器机理
不同于其它类型旋膜式除氧器,其设计是将射流、旋转膜和悬挂式泡沸3种传热传质方式缩化为一体,强化了三传效果。
从机理看,由于旋膜管能使水形成旋流膜，使流动提前进人紊流状态,水在压力作用下高速旋转向下流动，在垂直于水膜流动方向上面传热、传质主要靠旋涡扰动的混合作用,即紊流扩散,此时紊流状态的水传质传热效果理想。
由于旋转水流基本上是紧贴管壁旋转而下,在旋膜臂中间形成汽气通道,不存在气体流动死区，析出的氧气和不凝气体只能随上升的蒸汽从排气管排出，避免了部分氧气被下流的水再次带人水箱，造成除氧效果变差的问题。
两级除氧结构
第一级除氧结构由起膜装置和配水装置组成。脱盐水进人起膜装置的水室中混合后,经过起膜喷管的喷孔以射流方式在起膜喷管的内壁上形成高速向下旋转的水膜。向下流动的水膜与上升的加热蒸汽接触后产生强烈的热交换过程,当旋转的水膜流出起膜管时，水温基本上接近了饱和温度,水中的溶解氧将被除掉90%~95%。水膜流出起膜管后形成椎形裙体,并在重力和蒸汽流的作用下被冲破而形成水滴，降落在配水装置上。
配水装置由3层30mmX30mm等边角钢构成，除氧水经过各层配水装置同蒸汽进一步进行热交换，同时也为除氧水进人液体网填料盒进行均匀分配。
第二级除氧结构是汽液网填料盒。汽液网是一种新型高效填料,除氧水经过汽液网盒使汽水更加充分接触，填料可以蓄热以增加热水及汽水界面，可将水中溶解气体大限度地解析出来。
旋膜式除氧器与其它类型的除氧器比较，具有以下显著特点。
①除氧效果好,运行中高压旋膜式除氧器给水含氧量不大0.007mg/L,低压旋膜式除氧器给水含氧量不大于0.015mg.L,除氧合格率99.5%以上。
②适应性强,适于在人口水溶解氧含量高、人口水温较低、压力变化较大以及补给水量大的情况下运行。
③稳定性好,当负荷骤降时，除氧水仍能保持合格标准.且除氧器不会发生振动，给水泵入口不易出现汽化等情况。
④经济节能,旋膜式除氧器的排汽量小于人口水量的1%o,比其它类型热力除氧器少1,3以上，不需要加排汽冷却器,简化了设备,降低了能耗。由于其淋水密度可设计得较大些,与其它类型旋膜式除氧器相比,可以达到节省钢材、降低设备费的目的。
⑤运行可靠,维护工作量小一般都是首次制造安装,无机械结构,运行时很少发生机械故障。

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