一、工艺原理:基于 “热力除氧” 的分层传质设计
低压淋水盘式除氧器是热力除氧设备的典型类型,核心依托 “亨利定律” 与 “道尔顿分压定律”,通过低压环境下的蒸汽加热 + 多层淋水盘传质,实现水中溶解氧及其他气体(如 CO₂、N₂)的高效脱除,广泛应用于热电厂、工业锅炉给水处理系统,设计压力通常为0.02-0.05MPa(绝对压力),对应饱和水温约 104-110℃。其工艺过程可拆解为三大核心环节:
1. 进水预处理:均匀布水与初步雾化
进水分布:待除氧的软化水(或脱盐水)经顶部进水管进入除氧器,先通过多孔布水器(如环形布水管 + 伞形分流罩)实现初步分流,避免水流集中冲击;
预雾化作用:水流通过布水器后,以 “细流状” 落入第一层淋水盘(由不锈钢或碳钢制成的环形托盘,盘内设有均匀分布的导流孔),借助导流孔的节流与分散作用,将水流转化为 “小液滴” 或 “水膜”,大幅增加水与蒸汽的接触面积(比传统柱式除氧器接触面积提升 30%-50%)。
2. 核心除氧:多层淋水盘的 “逆流传质 + 热力剥离”
蒸汽加热与温度提升:除氧器底部通入饱和蒸汽(通常为汽轮机低压抽汽或辅助蒸汽),蒸汽自下而上流动,与自上而下的水滴 / 水膜形成逆流接触;
气体分压降低:在低压环境下,蒸汽充满除氧器内部空间,根据道尔顿分压定律,蒸汽分压几乎占据全部气相压力,水中溶解气体(如 O₂)的分压被降至极低水平;
分层传质强化:水流通过 3-5 层串联的淋水盘时,每一层均会经历 “二次分散 - 重新聚合 - 再分散” 过程 —— 上层淋水盘的水滴落入下层盘后,受盘内挡板阻挡形成短暂 “积水层”,再通过下层盘的导流孔再次分散,相当于多次 “刷新” 气液接触界面,使水中溶解的氧气持续向蒸汽相扩散;
气体剥离与排出:扩散至气相的氧气、CO₂等不凝气体,随少量未冷凝的蒸汽一同上升至除氧器顶部,经排气阀(自动调节式) 连续排出,确保气相中不凝气体分压始终维持在低水平,避免逆向溶解。
3. 出水保障:储水箱与再沸腾管的二次除氧
储水缓冲:完成除氧的水落入底部储水箱(有效容积通常为每小时处理水量的 5-10 分钟用量),用于稳定给水流量,避免后续锅炉给水波动;
再沸腾强化:储水箱内设有再沸腾管(蒸汽加热管),通入少量蒸汽维持水温在饱和温度(±1℃),防止水温下降导致溶解氧重新析出,同时对水箱内可能残留的微量气体进行 “二次剥离”,确保出水溶解氧浓度稳定达标(通常≤0.05mg/L,满足 GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》要求)。
二、核心优势:适配低压场景的高效与实用特性
相比高压除氧器(压力 0.5-1.0MPa)、真空除氧器(压力<0.02MPa),低压淋水盘式除氧器在工业中应用广泛,核心优势源于其 “工艺适配性” 与 “运行经济性” 的平衡,具体体现在以下四方面:
1. 能源利用高效:适配低压废热 / 抽汽,降低能耗
低压除氧器的加热蒸汽可直接采用汽轮机低压抽汽(如 0.03-0.05MPa 抽汽) 或工业生产中的低压废蒸汽(如锅炉排汽、工艺尾气),无需额外消耗高压蒸汽;
相比真空除氧器需配套真空泵(耗电设备),低压除氧器仅需利用系统内已有蒸汽,运行能耗降低 40%-60%,尤其适合热电厂、化工园区等有低压蒸汽来源的场景。
2. 除氧效果稳定:多层淋水盘抗冲击,适应负荷波动
多层淋水盘的 “分层传质” 设计,使水流在较大流量波动范围内(设计负荷的 50%-120%)仍能保持均匀分散,避免因进水流量突变导致的 “布水不均” 问题;
对比单级喷雾式除氧器,低压淋水盘式除氧器的出水溶解氧浓度波动更小(≤0.02mg/L),尤其适合锅炉负荷频繁调整的工业场景(如间歇式生产的化工厂、调峰热电厂)。
3. 运行维护简便:结构耐用,故障风险低
核心部件淋水盘采用金属材质(如 304 不锈钢),无易损件(如喷雾式除氧器的喷嘴易堵塞、真空除氧器的真空泵密封件易老化),正常工况下使用寿命可达 8-10 年;
日常维护仅需定期检查排气阀密封性、再沸腾管加热效果,无需频繁拆解检修,维护成本比真空除氧器低 30% 以上。
4. 安全性能可靠:低压环境降低设备风险
设计压力远低于高压除氧器,设备壁厚可适当减薄(通常为 8-12mm),同时避免了高压设备可能出现的 “超压爆破” 风险;
除氧器内部水温(104-110℃)低于高温高压除氧器(150-180℃),减少设备高温腐蚀(如氧腐蚀、氨腐蚀),延长设备整体寿命。
三、适用场景与技术局限
1. 典型适用场景
中小型热电厂(装机容量 200MW 以下)的锅炉给水除氧;
化工、纺织、造纸等行业的中低压锅炉(压力≤3.82MPa)给水处理;
有低压蒸汽(0.02-0.05MPa)来源的工业园区集中供水系统。
2. 技术局限
需依赖低压蒸汽来源,若无现成蒸汽,需配套小型蒸汽发生器,经济性下降;
除氧温度较低(≤110℃),对水中溶解的高温易解吸气体(如 H₂S)脱除效果有限,需配合前置化学除氧(如加联氨)使用;
设备体积比真空除氧器大(需容纳多层淋水盘与储水箱),占地面积约为同处理量真空除氧器的 1.5-2 倍,不适用于空间受限的场景。





