一、除氧器整体分类与应用场景

除氧器是工业生产中保障水质、减少设备腐蚀的关键设备，根据除氧机制不同，可分为热力除氧器、化学除氧器、物理除氧器(含真空除氧、膜除氧) 三大类，广泛应用于锅炉给水处理、化工生产用水净化、电站系统水质保障等领域。不同类型除氧器适配场景存在差异，需结合水质要求、处理量、能耗预算等因素选择，例如高压电站锅炉多采用热力除氧器，小型低压锅炉常用化学除氧器，中低压节能场景优先考虑真空除氧器。

二、主流除氧器工艺原理解析

1. 热力除氧器：基于气体溶解度与温度压力关系

核心理论：以亨利定律和道尔顿分压定律为基础。亨利定律指出气体在水中溶解度随温度升高而降低，道尔顿分压定律表明混合气体总压等于各组分分压之和。通过加热水至对应压力下的饱和温度，使水面上方蒸汽分压升高，不凝性气体(O₂、CO₂等)分压趋近于零，其在水中溶解度随之降至极低水平。

工艺流程：

预热阶段：低温给水经布水装置(多孔淋水盘、喷头)分散成水滴或水膜，与高温蒸汽初步热交换，水温升至 80-90℃，部分溶解氧逸出;

饱和加热阶段：预热后水进入加热区，与大量蒸汽充分接触，升温至饱和温度(如 1atm 下 100℃、0.5MPa 下 151.8℃)，溶解氧大量析出形成气团;

排气阶段：不凝性气体在顶部聚集，通过自动排气阀排出，未完全除氧的水经再沸腾管二次加热，确保达标。

关键控制参数：饱和温度(偏差≤±1℃)、水位(水位计 1/2-2/3 处)、排气量(蒸汽总消耗量 1%-3%)。

2. 化学除氧器：依靠化学药剂与氧反应

核心原理：向水中投加还原性化学药剂，与溶解氧发生氧化还原反应，将氧转化为无害物质，从而去除水中溶解氧。常用药剂包括亚硫酸钠(Na₂SO₃)、联氨(N₂H₄)、二甲基酮肟(DMKO)等。

亚硫酸钠：与氧反应生成硫酸钠(2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄)，硫酸钠溶于水，不产生沉淀;

联氨：在一定温度和催化剂作用下，与氧反应生成氮气和水(N₂H₄ + O₂ = N₂↑ + 2H₂O)，无固体残留。

工艺流程：含氧量超标的水进入反应罐，通过计量泵精准投加化学药剂，在搅拌装置作用下充分混合反应，反应后的水经检测达标后进入后续系统。部分设备会设置药剂浓度监测单元，实时调整投加量。

关键控制参数：药剂投加量(根据进水含氧量计算，通常过量 10%-20%)、反应温度(亚硫酸钠反应适宜温度 20-80℃，联氨需 100℃以上)、pH 值(碱性环境可促进反应，通常控制 pH=8-10)。

3. 物理除氧器：借助物理手段分离气体

真空除氧器：

核心原理：利用真空泵降低除氧器内压力，使水在较低温度下(60-80℃)沸腾，水中溶解氧随水汽化逸出，再通过真空泵将不凝性气体排出。该原理仍基于亨利定律，压力降低可使气体溶解度下降，实现低温除氧。

工艺流程：水进入真空除氧罐，真空泵将罐内压力降至对应水温下的饱和蒸气压，水沸腾释放溶解氧，气体经气水分离器分离后由真空泵排出，除氧水从罐底流出。

关键控制参数：真空度(需稳定在对应水温的饱和蒸气压以下)、水位(避免真空泵进水)。

膜除氧器：

核心原理：采用具有选择性透气的高分子膜(如中空纤维膜)，膜一侧为含氧气的水，另一侧为负压环境(或通入惰性气体)。根据气体渗透原理，水中溶解氧会透过膜进入负压侧(或被惰性气体带走)，实现水与氧的分离。

工艺流程：含氧气的水在膜组件内流动，膜外侧通过真空泵抽真空(或通入氮气)，溶解氧透过膜壁被移除，除氧水从出口排出。部分设备会设置膜清洗单元，定期去除膜表面污染物，维持膜通量。

关键控制参数：膜两侧压差(确保氧气有效渗透)、水温(通常控制 20-40℃，避免高温损坏膜组件)、进水浊度(≤1NTU，防止膜堵塞)。

三、除氧器选型核心考量因素

水质要求：若需达到高压电站锅炉标准(≤0.005mg/L)，优先选热力除氧器;中低压场景(≤0.05mg/L)可考虑真空除氧器;临时应急或小型系统可选化学除氧器。

能耗与环保：环保要求高、有余热蒸汽资源的场景，热力除氧器是最优选择;能耗敏感且无蒸汽的场景，真空除氧器或膜除氧器更合适;化学除氧器需权衡药剂污染与成本。

处理量与空间：大型系统(处理量>5t/h)优先选热力除氧器;中小型系统(处理量<5t/h)可考虑真空除氧器或膜除氧器;空间有限的场景，化学除氧器或膜除氧器更适配。

运行成本与维护：长期运行优先选热力除氧器(维护成本低、能耗可回收);短期或临时项目，化学除氧器投资成本更低，但需考虑药剂费用。