除氧器|旋膜除氧器设计原理
一、除氧器用途
旋膜式除氧器是喷雾填料式除氧器的更新产品，是一种新型旋膜除氧器，旋膜式除氧器原理是化学补水、凝结水经旋膜器呈螺旋状按一定的角度喷出与加热蒸汽进行热交换旋膜除氧，将给水加热到对应除氧器工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水的氧及其它气体，防止和降低锅炉给水管、省煤器和其它附属设备的腐蚀。电力部GB1576-2001【电站压力式除氧器安全技术监察规程】，对除氧器含氧量提出了部颁标准，一种新型旋膜除氧器给水含氧量≤15цɡ/L，高压除氧器给水含氧量应小于7цɡ/L。
二、除氧器结构
一种新型旋膜除氧器结构主要是由外壳、旋膜器、流量调节器、水篦子、填料液汽网、水箱、汽水、分离器等组成：
1. 外壳：是由筒身和冲压随园形封头焊制成。中、小低压除氧器采用法兰联接，上部除氧头与下部除氧水箱采用法兰对夹式联接，高压旋膜式除氧器配有检修的人孔[检修时使用]。
2. 新型旋膜器：是由水室、汽室、旋膜器、液流管、凝结水接管、补充水接管和一次加热蒸汽接管组成。新型旋膜器的旋膜管内增加了水膜导向喷射装置，即使低负荷运行时也能强力旋膜运行，保持良好的水膜裙，确保汽水充分热交换。凝结水、化学补水经新型旋膜器呈螺旋状按一定的设计角度导向喷射，形成水膜裙，并与一次加热蒸汽接管引进的加热蒸汽进行旋膜器内充分热交换，形成有效的一次除氧，一次除氧水经过水淋水篦子与上升的二次加热蒸汽接触，被加热到除氧器工作压力下的饱和温度，一种新型旋膜除氧器可除去给水中含氧量的90-96%左右。给水含氧量≤15цɡ/L。
3.淋水篦子：是由数层交错排列的角形钢制件组成，经旋膜器粗除氧的给水在这里进行二次分配，呈均匀雨雾状落到装在其下的液汽网上[蓄热器]，从而进行有效深度除氧。
4. 填料层[不锈液汽网]：是由许多形状尺寸相同的不锈液汽网填料，该规整形[不锈液汽网]填料保持丝网波纹填宵和孔板波纹填料的优点外，而且通量大，压降小、操作弹性大，分离效率高、能耗低，永远不脱落等特点。[不锈液汽网]蓄热填料本身就是二次蒸汽的蓄热器，给水与蓄热器充分热交换，达到了深度除氧的根本目的，低压旋膜式除氧器≤15ug/L、高压旋膜弍除氧器≤7ug/L。
5. 除氧水箱：除过氧的给水汇集到除氧头的下部容器即水箱内，除氧水箱内装有最新科学设计的强力换热再沸腾装置，该装置具有强力换热，迅速提升给水温，提高除氧的热力效应。
三、除氧器技术特性和配套参数
规格型号 额定出力 T／H 配套水箱容积M3 工作温度 ℃ 工作压力Mpa 除氧塔外形尺寸 水箱外形尺寸
CYD-10 10 5 104 0.02 Φ662x2660 Φ1516x3890
CYD-20 20 10 104 0.02 Φ712x2660 Φ1816x5250
CYD-35 35 10 104 0.02 Φ812x2960 Φ2016x6230
CYD-40 40 15 104 0.02 Φ1016x3140 Φ2020x6230
CYD-50 50 20 104 0.02 Φ1216x3140 Φ2420x7460
CYD-75 75 35 104 0.02 Φ1216x3560 Φ2520x9340
CYD-85 85 35 104 0.02 Φ1416x3260 Φ2620x7000
CYD-100 100 35 104 0.02 Φ1516x3260 Φ2720x7000
CYD-130 130 40 104 0.02 Φ1616x3260 Φ2820x7000
CYD-150 150 45 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x8500
CYD-180 180 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x9200
CYD-200 200 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ2820x9200
CYD-220 220 50 104 0.02 Φ1716x3380 Φ3224x8560
四、一种新型旋膜除氧器工作原理
凝结水及补充水首先进入除氧头内旋膜器[旋膜水室]，在0.2Mpa水压下从旋膜器的外壁小孔斜旋喷向内壁，形成导向射流，由于旋膜器内壁充满了上升的加热蒸汽，水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来（试验证明射流运动具有卷吸作用）；在极短时间很小的行程上产生剧烈的混合加热作用，水温大幅度提高，而射流旋转的水沿着旋膜器内壁继续下旋，形成一层翻滚的水膜裙，（水在旋转流动时的临界雷诺数下降很多即产生紊流翻滚），此时紊流状态的水传热传质效果最理想，水温达到饱和温度。氧气即被分离出来，因氧气在旋膜器内无法随意扩散，只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气（老式除氧器虽加热了水，分离出了氧但氧气比重大于加热蒸汽，部分氧又被下落的水带入水箱，也是造成除氧效果差的一种原因）。经起膜器粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配，呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上[不锈液汽网]，再进行深度除氧后才落入水箱。水箱内的给水含氧量（部颁测验标准）：（1）高压旋膜式除氧器≤0-7 цɡ/L,（2）低压旋膜式除氧器≤15цɡ/L。因旋膜式除氧器在工作中使水始终处于紊流状态，并有足够大的换热表面积，所以传热传质效果越好，排汽量小（即用与加热的蒸汽量少,能源损失小带来的经济效益也可观）除氧效果好产生的富裕量能使除氧器超负荷运行（通常可短期超额定出力的50%）或低水温全补水下达到运行标准。
五、一种新型旋膜除氧器安装、运行及检修
1、新型旋膜除氧器、水箱及附件的安装、运行和检修，应按GE-型除氧器系统结构图及<<电站除氧器安全技术监察规程>>进行。
2、新型旋膜除氧器应放在给水泵上方，除氧水箱最低水位与给水泵中心线间的高差应不小于6~7米。水箱支座底板与混凝土间接触密实，滚轮架垫板一定要调整精确。
3、在新型旋膜除氧器进水管安装温度变送器、流量传感器，在除氧器安装压力变送器，检测进水压力，安装温度变送器，检测进水温度、安装流量传感器，检测进水流量、新型旋膜除氧器安装磁反板液位计，用于检测除氧器水位及控制信号，并将检测信号输入给计算处理模块，以控制除氧器进水与加热蒸汽的水力工况和热力工况平衡，为了达到除氧效果，必须保证除氧温度在（104±2℃），蒸汽调节阀安装在蒸汽管道上，蒸汽流量靠的电动执行器控制蒸汽调节阀，调节加热蒸汽流量，确保除氧器内部温度在（104±2℃），随除氧水温高低变化而自动调整蒸汽流量大小。补水停止后，蒸汽调节阀电动执行器自动关闭。
4、新型旋膜除氧器水箱下部装有再沸腾管，用于锅炉上水时和机组启动时提升加热除氧速度，机组启动带负荷后，可根据机组运行情况决定是否停止使用。另外在水箱出口上加装防涡流切旋装置及过滤器，防止低水位时水发生旋流，相应增加水箱有效容积。试验证明，水的旋流会对水泵产生汽蚀，无防涡流切旋装置时，水箱水位必须保持管径的3倍高度，有防旋板则可降为1．5倍以下。
5、除氧头和水箱现场焊接后，应进行水压试验，水压试验压力参数为:低压旋膜除氧器0.2Mpa，中压旋膜除氧器0.35Mpa。高压旋膜除氧器0.75Mpa。
6、旋膜除氧器的保护与报警
（1）水箱和除氧塔上设有足够数量的安全启动式安全阀，安全阀数量和规格应满足设计技术规程。
（2）旋膜除氧器应装设就地和远程水位计，并具有水位高、低报警装置和危险高、低水位动作装置。除氧器水位变化控制，当水位降低时，自动启动软化水泵（冷凝水泵），给除氧器补水；当水位升高时，水泵自动停止。
7、除氧器冷态起动宜先用辅助蒸汽予热壳体15分钟，在一定汽压下，将除盐水投入除氧头，同时慢慢调控进汽阀，使给水在旋膜器加热到除氧器运行压力气饱和温度(104℃±2)。
8、调整水位给水调节系统，使水箱水位维持在正常水位±100mm范围内。（两台除氧器需并列运行时，为了平衡除氧器内压力和水位，氧水箱上须有可以连接的汽及水的平衡管。使压力、水温、水位控制一致）当水位达到正常水位±200mm极限水位时，高水位放水阀（电动闸阀）能灵活打开放水，水位降低时应自动关闭。运行时应经常检查电动水位调节系统动作是否灵活，补给水调节阀动作是否灵活。
9、调节排氧阀门的开度，使排氧量控制在每吨除氧水2-3kg左右。
10、除氧器运行时，应先开进水阀，后开加热汽进汽阀，停止时相反。
11、除氧器运行时，如发现有排汽带水现象时，可采取下述方法处理：
a、调整加热蒸汽进气阀 b、检查压力调整装置 c、手动降压运行 d、逐渐关闭上部加热蒸汽截止阀。
六、除氧器一般附件
·安全阀---装在水箱上，当除氧器水箱内部压力超出允许值时，安全阀自动打开泄压，起到安全运行保护作用。
·压力表---装在除氧器上部，监视除氧器水箱内部的压力，一般为1.5级型。
·水封筒---接口装在水箱高水位上，当除氧器水箱内部水位超过某一极限时，能自动将超出极限水位的那部分排到疏水箱或地沟去。
·除氧器水箱双金属温度计---装在除氧头和水箱中部，监视除氧头和水箱内水的温度。
·除氧器水箱蝶阀---装在加热蒸汽管路上，借助自动调整器，调节加热蒸汽流量，以使除氧器内压保持在额定范围内。
·截止阀---装在补水管上，借助电动水位调节系统，调节补给水流量，以维护水箱的正常水位。
·调节阀---装在补水管上，借助电动水位调节系统，调节补水给水流量，以维护水箱的正常水位。
·电极点水位计---装在除氧器水箱上，可远程传感信号到控制室，监视水箱内的水位。
·电动闸阀---装在除氧器水箱放水管路上，当水箱水位超过某一极限时，借助电动水位调节系统，电动闸阀自动打开，将超出极限水位的那部分排到疏水箱去。
·磁翻板水位计---装在除氧器水箱上，现场直观显现水箱水位变化，也可接远传信号。
·压力自动调整器---自动调节加热蒸汽进口阀门的开度、既调节蒸汽流量，又保持除氧器内压力稳定。
·滚轮架装置---装在水箱一个底座下面，能自动调节热胀冷缩时的水箱自动平移。
·电动水位调节系统---自动调节补给水流量及控制极限水位放水阀（电动闸阀）。
七、定货技术参数
1：除氧器的出力(T/H)及配备水箱有效容积(m3)。
2：除氧器的工作压力、工作温度。
八、除氧器改造
淋水盘式、喷雾填料式除氧器改造具体说明:
1、改造费用低，是更换整套除氧头造价的1/2左右。
2、除氧器改造进度快，易加工、现场改造安装，可以利用原除氧头的外壳及封头部分，将原除氧头内的淋水盘式或喷雾填料式的零部件全部拆除，保留下部蒸汽分配盘，没有蒸汽分配盘的需要加装，然后在下部进汽盘的上方的一定位置加装液汽网和水篦子，然后环形压板进行密封固定，防止今后运行中水汽短路。
3、将封头对接在旋膜器筒体的上部，然后焊接，再按改造方案图纸连接其它管口。
4、在改造过程中，可以根据除氧器运行工况增加大除氧头直径，同时增加除氧头高度，增加换热面积，提高淋水密度，延长热交换时间。保证溶解氧合格率为99％