电化学三位一体除氧器把两级真空除氧、电化学除氧与化学除氧三道工序串联在一条流程上,进水常用常温原水,在负压条件下完成除氧后送入锅炉给水系统。设备主要由除氧头、高效旋膜装置、连续反应电解缸、增压泵、水喷射真空泵机组、引水泵机组与 PLC 控制箱组成,适用于热水锅炉、换热站、供暖中心、油田注水等场合。以下从六个方面说明其设备优势。
一、三道除氧工序串联,常温进水即可运行
设备不靠把水加热到沸点来实现除氧,而是先用两级真空把水面上的氧分压降下来,在较低水温条件下让溶解氧析出;随后由电解缸承担电化学除氧,再由化学除氧段处理残余氧。按亨利定律与道尔顿定律,当容器内压力低于大气压时,氧的溶解度在较低水温下也能明显下降,因此进水温度在 15~60℃范围内即可进入除氧流程,不必配置高温加热装置,也减少了对蒸汽的依赖。对于蒸汽来源有限、或者不愿意为除氧增设热力系统的热水锅炉与换热站,这种常温路线在工艺衔接上更顺。
二、高效旋膜装置强化汽水传质
除氧头内设置高效旋膜装置,把常规的自然降膜改为强力旋膜:水在约 0.2MPa 的进水压力下切向进入,沿筒壁形成旋转的水膜裙,液膜更新度提高,分散与传质条件改善;同时把常规泡沸调整为悬挂式泡沸,在汽水流速较高时减少泛点飞溅,保持气体通道畅通。水膜薄而连续,与气相接触面积大,析出的氧气能及时被抽走,避免重新溶回水中。由于水在旋膜段就被分散成膜而不是以水滴下落,设备在启动升温和负荷变化时的响应较快,除氧过程不易中断。
三、电解缸段承担深度除氧,并兼顾本体保护
连续反应电解缸由阳极与阴极构成分解水道,水在两极之间通过。水中残余溶解氧在人为设置的阳极上优先发生反应被消耗,钢制设备本体作为阴极受到保护,腐蚀集中到可更换的电极上而不是罐体与管路。这一段的定位是承接真空段之后的深度处理,把含氧量进一步压低,使出水稳定在 0.05~0.1mg/L 的区间内,符合锅炉用水对给水含氧量的常规要求。电极属于可更换件,检修时按周期检查、更换即可,不影响罐体整体结构。
四、真空系统耗功较低,运行噪声可控
真空由水喷射真空泵机组建立,配用长喉型射水抽气器,结构紧凑、没有高速旋转的机械部件,耗功较低、抽气效率较好,运行中噪声与振动较小,安装布置也比较简单。两级真空的设置是为了在较低水温下仍能获得足够的真空度,把沸点降下来,使析氧过程更充分。射水箱的水温通常维持在 30℃左右,真空度按运行要求控制在设定范围内;真空度出现波动时设备会给出报警,由运行人员现场调整,避免真空不稳影响除氧效果。
五、PLC 全自动控制,运行参数在线跟踪
整套设备由 PLC 集中控制,真空泵组、电动阀门、给水调节阀按程序自动开闭,也可切换手动操作。运行中自动监测真空度、水位与出水含氧量等参数,并跟踪调节给水流量与真空度,使含氧量保持在控制范围内;水位低于设计值时自动报警,真空度异常时同样报警提示。正常运行阶段无需专人值守,运行状态可通过控制箱面板查看,便于值班人员按班次巡检记录、建立运行台账。对点多面广的换热站、供暖中心来说,这种少人值守的控制方式有利于降低日常管理投入。
六、成套集成,高位与低位布置均可落地
设备在厂内完成罐体、电解缸、泵组、管路与电控的成套组装,现场只需接管、接电与调试,界面清晰,减少了多方配合的工期不确定性。安装方式上可按现场条件选择:高位安装时,电解缸出口与锅炉给水泵进口之间保持足够的静压水头距离,利用位差满足泵的灌注要求;低位安装时,由引水泵机组把负压水升压后送入给水泵,避免真空气蚀。增压泵与引水泵的组合让设备在机房层高受限、除氧间与锅炉房距离较远的情况下也有可执行的方案,土建改动相对可控。





