高压喷雾式除氧器工作原理及特点优势

一、高压喷雾式除氧器工作原理

高压喷雾式除氧器以 “高压雾化强化传质” 为核心，结合热力作用实现高效除氧，其工作原理围绕 “雾化 - 加热 - 脱气 - 排气” 四个关键阶段展开，充分利用高压环境下的传质优势，具体过程如下：

1. 雾化阶段：高压喷雾实现水的超细分散

待处理的给水(通常为锅炉给水)经高压给水泵增压至0.5-3.0MPa(具体压力根据锅炉参数匹配)，通过除氧器顶部的高压雾化喷嘴(多为离心式或撞击式喷嘴)喷出。在高压作用下，水流被破碎成直径仅几十至几百微米的超细水雾颗粒，水雾的比表面积(单位质量物质的表面积)较传统填料式除氧器的水流提升数十倍，极大增加了水与加热介质的接触面积，为后续快速加热与气体脱附奠定基础。

2. 加热阶段：高温蒸汽瞬时加热至饱和温度

雾化后的水雾进入除氧器的 “加热脱气区”，与从下方或侧面通入的高温加热蒸汽(通常为锅炉产生的饱和蒸汽或过热蒸汽，温度高于对应压力下的给水饱和温度)直接接触。由于水雾颗粒细小、热交换面积大，热量可在瞬间传递至水雾中，使给水快速升温至当前工作压力下的饱和温度(高压工况下饱和温度通常高于 100℃，如 1MPa 压力下饱和温度约 180℃)。根据亨利定律，水温升高会显著降低氧气在水中的溶解度，为气体逸出创造条件。

3. 脱气阶段：高压环境加速气体分离

当给水达到饱和温度后，除氧器内的高压环境(与给水压力、蒸汽压力平衡)会进一步强化气体脱附过程。根据道尔顿分压定律，高压下加热蒸汽的分压占据除氧器内总压力的绝大部分，导致氧气、二氧化碳等不凝性气体的分压被压缩至极低水平。此时，水中溶解的气体与气相中气体的分压差急剧增大，气体分子会快速从水雾颗粒内部向表面扩散，最终以微小气泡的形式逸出，进入气相空间。

同时，高压环境下气体分子的运动速率加快，水雾与蒸汽的相对流速更高，进一步促进了气液两相之间的传质效率，使脱气过程在短时间内完成(通常仅需几秒至十几秒)。

4. 排气阶段：高效排出不凝性气体

逸出的不凝性气体(主要为氧气，含少量氮气、二氧化碳)与少量未冷凝的蒸汽混合后，会向上聚集至除氧器顶部的 “排气区”。该区域配备高效排气装置，如 “蒸汽喷射抽气器” 或 “自动排气阀组”：蒸汽喷射抽气器利用高压蒸汽的射流作用产生负压，将不凝性气体强制抽出;自动排气阀组则通过压力感应，在不凝性气体积累到一定浓度时自动开启排气，确保气体及时排出，避免其在除氧器内积累导致分压升高，影响除氧效果。

此外，除氧后的给水(称为 “除氧水”)会在除氧器底部的水箱内汇集，经管道输送至锅炉，完成给水除氧循环。

二、高压喷雾式除氧器的特点优势

相较于传统的低位热力除氧器、高位填料式除氧器，高压喷雾式除氧器凭借 “高压雾化 + 高效传质” 的结构特性，在除氧效率、运行稳定性、适用场景等方面展现出显著优势，具体如下：

1. 除氧效率高，指标稳定达标

传质效率最大化：高压雾化形成的超细水雾大幅增加气液接触面积，配合高压环境下的高浓度差，使氧气脱附速率提升 3-5 倍，除氧后水中溶解氧含量可稳定控制在0.005mg/L 以下，远优于 GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》中 “溶解氧≤0.05mg/L” 的标准要求，尤其适用于对给水水质要求极高的高压、超高压锅炉(如电站锅炉、大型工业锅炉)。

抗负荷波动能力强：当锅炉给水流量、温度出现短期波动时，超细水雾的快速加热与脱气特性可快速适应负荷变化，避免因负荷波动导致的除氧效率下降，确保除氧指标稳定，减少锅炉管道的氧腐蚀风险。

2. 结构紧凑，占地面积小

无需大量填料：传统填料式除氧器需填充大量波纹填料、鲍尔环等结构以增加接触面积，而高压喷雾式除氧器通过雾化喷嘴即可实现高效传质，省去了庞大的填料层，设备整体高度可降低 40%-60%(通常设备高度仅 3-6m)，占地面积减少 30% 以上。

适配紧凑厂房布局：对于电站、大型化工厂等场地空间有限的场景，紧凑的结构设计可灵活融入现有系统，无需为设备预留过大的安装空间，降低基建规划难度。

3. 能耗较低，运行经济性好

蒸汽利用率高：水雾与蒸汽的瞬时充分接触，使蒸汽的冷凝潜热被最大化利用，蒸汽冷凝率可达 95% 以上，避免了传统除氧器因接触不充分导致的蒸汽浪费;同时，部分设备设计有 “蒸汽回收装置”，可将排气中的少量蒸汽冷凝回收，进一步降低蒸汽消耗。

减少水泵能耗损失：高压喷雾式除氧器的给水压力与锅炉给水系统压力匹配，无需额外增加增压泵(部分场景可直接利用锅炉给水泵的压力)，减少了配套设备的能耗，降低整体运行成本。

4. 维护便捷，使用寿命长

无易堵塞填料：传统填料式除氧器的填料层易因水中杂质沉积、结垢导致堵塞，需定期拆解清洗;而高压喷雾式除氧器无填料结构，仅需定期检查雾化喷嘴(通常每 6-12 个月检查一次)，若喷嘴堵塞，可通过高压反冲洗或更换喷嘴快速解决，维护工作量减少 60% 以上。

设备磨损小：雾化喷嘴采用耐磨、耐腐蚀材料(如不锈钢、陶瓷)制成，在高压工况下的使用寿命可达 3-5 年;除氧器壳体采用高压容器专用钢材，抗疲劳强度高，整体设备使用寿命可达 15-20 年，远高于传统低位除氧器。

5. 适用场景广泛，适配高压系统

适配高压 / 超高压锅炉：对于额定压力≥3.82MPa 的电站锅炉、大型工业高压锅炉，高压喷雾式除氧器可匹配其给水压力需求，确保除氧水水质满足高压锅炉对 “低氧腐蚀” 的严格要求，是高压锅炉给水系统的核心除氧设备。

兼容多种热源：可利用锅炉自产饱和蒸汽、过热蒸汽，也可适配余热蒸汽、工业废热蒸汽等热源，只需根据热源参数调整雾化压力与蒸汽流量，即可保持稳定除氧效果，适用于化工、电力、冶金等多行业的高温高压给水处理场景。

6. 安全性能可靠，运行风险低

高压密封性能优：设备本体采用高压容器设计标准，法兰、焊缝等密封部位采用专用密封结构(如金属缠绕垫片、O 型圈)，确保高压工况下无泄漏风险，避免因高压水或蒸汽泄漏引发的安全事故。

压力 / 液位控制精准：配备高精度压力传感器、液位传感器及自动控制系统，可实时监控除氧器内压力、液位变化，当压力过高或液位异常时，系统会自动触发安全阀泄压或调整给水 / 蒸汽流量，确保设备在安全工况下稳定运行。

北京中天恒远联系方式：

技术经理：186-1009-4262

电话微信：186-1009-4262

咨询电话：010-8022-5898

高压喷雾式除氧器工作原理及特点优势就为大家讲解到这里啦。如果您想要了解更多软化水设备、除氧器，加药装置、定压补水装置，反渗透设备、污水处理设备等，欢迎关注北京中天恒远官方网站。我们将持续更新专业的技术文章，希望对您有所帮助。