锅炉除氧器的工作原理
锅炉除氧器的工作原理主要基于亨利定律和道尔顿定律。亨利定律指出，在封闭容器中，任何气体同时存在于水面上时，气体的溶解度与其自身的分压力成正比。随着水温的升高，水蒸汽的分压力逐渐增大，而空气和氧气的分压力则逐渐减小。当水温达到除氧器压力下的饱和温度时，水面上的空间几乎全部被水蒸气充满，此时水中溶解的氧气及其他气体的分压力趋于零，从而被有效去除。
根据这一原理，锅炉除氧器通常通过加热给水来降低水中溶解氧的含量。常见的除氧方法包括热力除氧和真空除氧。
热力除氧
热力除氧是锅炉除氧器中最常用的一种方法。其工作原理是将压力稳定的蒸汽通入除氧器，加热给水至除氧器压力下的饱和温度。在加热过程中，水面上水蒸气的分压力逐渐增加，而其他气体的分压力逐渐降低，水中的气体因此不断分离析出。当水被加热到饱和温度时，水面上的空间被水蒸气充满，各种气体的分压力趋于零，此时水中的氧气及其他气体即被除去。
热力除氧器的运行过程通常包括以下几个步骤：
1. 进水调节：来自低压加热器的主凝结水经进水调节阀调节后进入除氧器。
2. 混合传热：主凝结水与其他各路疏水在除氧器内混合，经旋膜多孔管喷出，形成裙状水膜，与由下而上的加热蒸汽进行混合式传热和传质。
3. 气体析出：给水在加热过程中迅速达到工作压力下的饱和温度，此时水中的大部分溶氧及其他气体基本上被解析出来。
4. 气体排出：从水中析出的溶氧及其他气体不断地从除氧器顶部的排汽管随余汽排出器外。
真空除氧是另一种有效的除氧方法，其原理与热力除氧相似，但操作条件有所不同。真空除氧利用水在沸腾状态时的溶解度接近于零的特点，通过降低水温对应的压力（即抽真空）使水呈沸腾状态，从而除去水中溶解的氧和二氧化碳等气体。
真空除氧器的运行过程包括以下几个步骤：
1. 进水：水由除氧塔上部进入，经喷头喷成雾状，再经中部填料呈水膜往下流。
2. 抽真空：通过抽气装置（如蒸汽喷射器、水喷射器、水环式真空泵等）降低除氧塔内的压力，使水在较低温度下沸腾。
3. 气体逸出：随着水温的升高，水中的溶解氧和其他气体逐渐逸出，并通过抽气装置排出。
4. 出水：经过除氧后的水从除氧塔底部流出，供锅炉使用。
锅炉除氧器的常见问题和解决方案
尽管锅炉除氧器在热力系统中发挥着重要作用，但在实际运行过程中，也常会出现一些问题和异常情况。以下是一些常见的故障及其解决方案：
1. 除氧器出口氧气含量过高
- 原因：可能是加热蒸汽不足、除氧器压力不稳定、排汽阀开度过小或堵塞等。
- 解决方案：增加加热蒸汽量，稳定除氧器压力，检查并清理排汽阀。
2. 除氧器振荡
- 原因：可能是除氧器内水位波动过大、加热蒸汽量不稳定、进水温度过低或过高等。
- 解决方案：调整除氧器水位自动调节系统，稳定加热蒸汽量，控制进水温度在适当范围内。
3. 除氧器水位高
- 原因：可能是水位计异常、高加系统泄漏、水位自动调节失灵等。
- 解决方案：检查校对水位计，减小除氧器进水量，若水位调节阀自动失灵，应切至手动方式调节。
4. 除氧器压力升高
- 原因：可能是压力表计异常、除氧器水位过低、机组负荷过大等。
- 解决方案：联系热工校对表计，检查除氧器进汽调整门是否自动正常，如自动失灵应切为手动；检查高加是否无水位运行，及时调整高加水位。
5. 除氧器出水溶氧超标
- 原因：可能是取样器泄漏、凝结水含氧量大、启动时辅汽供除氧器调门开度过小等。
- 解决方案：检查取样器是否泄漏，增加凝结水除氧措施，调整辅汽供除氧器调门开度。
锅炉除氧器的维护和保养
为了确保锅炉除氧器的长期稳定运行，必须对其进行定期的维护和保养。以下是一些关键的维护和保养措施：
1. 定期检查：定期对除氧器进行检查，包括水位计、压力表、排汽阀、加热蒸汽管道等部件的完好性和准确性。
2. 清理和维修：定期清理除氧器内部的积垢和沉积物，防止堵塞和腐蚀；对损坏的部件进行及时维修或更换。
3. 调整和优化：根据运行情况和实际需求，调整除氧器的加热蒸汽量、进水温度、水位等参数，优化除氧效果。
4. 安全保护：确保除氧器的安全保护装置（如安全阀、压力自动调整器等）处于良好状态，一旦出现故障能够及时报警并采取相应的处理措施。
5. 记录和分析：建立完善的运行记录和分析制度，对除氧器的运行数据进行定期分析和总结，及时发现并解决问题。
锅炉除氧器是热力系统中不可或缺的设备之一，其工作原理基于亨利定律和道尔顿定律，通过加热给水来降低水中溶解氧的含量。在实际运行过程中，热力除氧和真空除氧是两种常用的除氧方法。然而，除氧器在运行过程中也常会出现一些问题和异常情况，如出口氧气含量过高、振荡、水位高、压力升高等。为了确保除氧器的长期稳定运行，必须对其进行定期的维护和保养，并采取相应的解决方案来处理可能出现的问题。通过科学的运行管理和维护保养措施，可以确保锅炉除氧器在热力系统中发挥重要作用，为锅炉的安全稳定运行提供有力保障。
