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中天恒远高压喷雾式除氧器工艺原理及核心优势

作者:北京中天恒远 发布于:2025-11-04 14:27:42浏览量:

一、技术核心:基于经典理论的创新应用

高压喷雾式除氧器以亨利定律和道尔顿定律为理论基石 —— 在恒定压力下,水的温度越高,气体溶解度越低;当水被加热至对应压力下的饱和温度时,蒸汽分压力趋近于水面总压力,溶解气体分压力趋近于零,从而实现氧气等气体的高效脱除。中天恒远在此基础上突破传统结构局限,开发 “雾化加热脱气 + 水下扰动强化” 的双重机制,尤其适配高压工况(工作压力 0.5MPa 及以上,对应饱和温度约 151.8℃),为超临界电站锅炉等高端场景提供解决方案。

二、工艺原理:双阶段递进式除氧流程

(一)初级除氧:雾化接触与快速脱气(去除 70%-80% 氧气)

高压雾化技术:采用定制化盘式恒速喷嘴,通过内部导流叶片与节流结构的精准配合,将 40-60℃的凝结水转化为 0.1-0.3mm 厚的锥形水膜,覆盖范围可达喷嘴直径的 8-12 倍,气液接触面积较传统柱状水流提升 300% 以上。这种雾化效果使水流与蒸汽的热交换效率突破 95%,1-2 秒内即可升温至饱和状态。

双路汽源匹配:正常运行时采用汽轮机第四级抽汽(0.4-0.6MPa,150-180℃),利用低品位余热降低能耗;启动或低负荷时自动切换至辅汽(0.8-1.0MPa,200-220℃),确保快速达到除氧温度。蒸汽从底部逆流上升,与锥形水膜充分接触,加速氧气析出。

精准排气设计:每个喷嘴周围 150-200mm 处布置 3-4 个斜向排气口,连接专用集气管形成 - 50 至 - 100Pa 的微负压环境,既能即时抽离析出的氧气,又避免蒸汽过量流失。

(二)深度除氧:水下扰动与二次脱气(去除剩余 20%-30% 氧气)

蒸汽扰动系统:除氧器底部沿轴向每隔 800-1000mm 布置多孔蒸汽排管(管径 50-80mm,开孔 3-5mm),蒸汽水下喷出形成 1-3mm 的微小气泡群,使水流呈沸腾状剧烈扰动,破坏水体边界层,强制剩余溶解氧脱附。

低分压控氧结构:采用大直径筒体设计(如 100t/h 处理量机型直径达 2.5-3.0m),在相同水容积下扩大水面面积,将汽空间高度压缩至 1.2-1.5m,使不凝结气体分压控制在 50Pa 以下(仅为传统设备的 1/2-1/4),从根源杜绝氧气二次溶解。

汽水回收机制:未凝结的饱和蒸汽遇到顶部未饱和水膜时迅速冷凝回流,仅不凝结气体排出,蒸汽损失率控制在 0.5% 以下(传统设备为 1.5%-2.0%)。

三、核心优势:从效率到经济性的全维度突破

(一)除氧效率极致化,满足高压严苛需求

出水含氧量可稳定控制在7PPb 以下,远优于高压除氧器行业标准(≤7PPb),能有效避免超临界电站锅炉(压力≥22.1MPa,温度≥566℃)的管壁氧腐蚀,使设备使用寿命延长 10-15 年,单次可减少停机检修损失数百万元。

(二)能耗与损耗双低,运行成本显著降低

余热利用节能:优先采用汽轮机抽汽作为热源,相比纯辅汽加热模式降低能耗 30% 以上;

蒸汽回收高效:0.5% 的蒸汽损失率较传统设备减少 75%,按 100t/h 处理量计算,年节约蒸汽可达 4380 吨(按年运行 8760 小时计);

零机械磨损:无转动部件设计,避免传统设备因机械损耗导致的故障,平均无故障运行时间(MTBF)达 8000 小时以上(传统设备约 5000 小时)。

(三)负荷适应性强,运行稳定性突出

可实现滑压与定压双模式运行,能在超出力 50% 的工况下保持除氧合格,尤其适配供热机组等负荷波动频繁的场景。单容器 “球形封头 + 圆筒筒体” 结构经有限元优化,应力集中系数低于 1.2(传统 “塔 + 箱” 结构达 1.8),可承受 8 度地震冲击,适用于连续生产的化工园区。

(四)结构简化,安装与维护成本更低

采用无头一体化设计,省去传统除氧器的 “除氧头 + 储水箱” 连接结构,减少 80% 的土建与安装费用。设备附件集成化程度高,检修时仅需拆卸人孔盖即可完成内部维护,年均维护时间缩短至 20 小时以内。

(五)适配场景广泛,兼具技术前瞻性

覆盖高压锅炉给水、化工反应釜补水、高端热力系统等场景,处理量范围 5-300t/h,既能满足新建超临界电站的高标准需求,也可通过模块化改造适配老旧设备升级,技术兼容性与扩展性显著优于同类产品。

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