一.概述

       真空除氧器，是一種使水在真空下低溫沸騰，脫除水中含有的氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體的設(shè)備，由除氧水箱（除氧塔）和真空機組兩大部分組成，除氧水箱可以高位或低位布置，真空泵機組可采用以蒸汽作動力的蒸汽噴射泵，或以循環(huán)水為工作介質(zhì)的水噴射泵。

       給水處理工藝過程中，除氧是一個非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。氧是給水系統(tǒng)和鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì)，給水中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕產(chǎn)物氧化鐵會進(jìn)入鍋內(nèi)，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難溶而傳熱不良的鐵垢，而且腐蝕會造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點坑，阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時，甚至?xí)l(fā)生管道爆炸事故。國家規(guī)定蒸發(fā)量大于等于2噸每小時的蒸汽鍋爐和水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必需除氧。多年來眾多鍋爐給水處理工作者一直都在探求既高效又經(jīng)濟的除氧方法，而真空除氧法就是其中的一種。

二.工作原理

       真空除氧器的工作原理是應(yīng)用亨利定律和道爾頓定律，根據(jù)亨利定律可知 ,在封閉容器中，任何氣體同時存在于水面上 ,則氣體的溶解度與其自己的分壓力成正比 ,而且氣體的溶解度僅與其本身的分壓力有關(guān)。在一定壓力下 ,隨著水溫升高 ,水蒸汽的分壓力增大 ,而空氣和氧氣的分壓力越來越小。在 100℃時 ,氧氣的分壓力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。當(dāng)水面上壓力小于大氣壓力時 ,氧氣的溶解度在較低水溫時也可達(dá)到零。這樣，水面上空間氧氣分子被排出 ,或轉(zhuǎn)變成其它氣體 ,從而氧的分壓力為零 ,水中氧氣就不斷地逸出，達(dá)到除氧的效果。這種除氧方法一般在 30℃～ 60℃溫度下進(jìn)行。可實現(xiàn)水面低溫狀態(tài)下除氧 (在 60℃或常溫 ) ,對熱力鍋爐和負(fù)荷波動大而熱力除氧效果不佳的蒸汽鍋爐 ,均可用真空除氧而獲得滿意的除氧效果。相對于熱力除氧技術(shù)來說：它的加熱條件要求很低 ,鍋爐房自耗汽量減少 ,并且真空除氧器可低位布置 ,對運行管理噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差 ,而且對噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的運行管理要求也很高。

三.特點

     1.運轉(zhuǎn)工況穩(wěn)定，真空度高，使用場合廣。

     2.不消耗蒸汽，鍋爐出力可全部利用。

     3.低溫的除氧水可通過換熱器回收低品位的廢熱后再作為鍋爐給水，從而收到節(jié)能效果。適應(yīng)性強，從負(fù)荷0-120%范圍內(nèi)變化時，除氧效果不受影響。

     4.本除氧器除高位安裝外，接上引水泵機組后還可以低位安裝，便于單層布置的小鍋爐房用，節(jié)省投資，管理操作維修方便。

四.結(jié)構(gòu)

       真空除氧器主要由除氧器（除氧塔與除氧水箱），水噴射真空泵機組、引水泵機組等三部分設(shè)備組成，下述為真空除氧器技術(shù)組成部件，其它設(shè)備可備閱其樣本。

1、真空除氧器除氧塔

       除氧塔內(nèi)裝有銅制作霧化噴頭，每只噴頭處理水量恒定，從而得到最佳的噴霧效果。塔內(nèi)裝有填料層、傳質(zhì)塊，親水性能好。霧化的結(jié)果大大增加了水的脫氣面積，當(dāng)霧化的水滴繼續(xù)流經(jīng)無規(guī)則堆放的填料層時，進(jìn)一步加強了脫氣效果。因此，雖然水在脫氣塔內(nèi)停留的時間很短，然而除氧效果很好。

2、真空除氧器除氧水箱

       除氧器運行時，水箱內(nèi)處于負(fù)壓。因此在高位安裝時，水箱出口處與鍋爐給水泵進(jìn)口之間的凈距離不得小于11米。在低位安裝時（水箱出水口與鍋爐給水泵在同一高度），水箱出水口要接上引水泵機組，使負(fù)壓水升壓后進(jìn)入鍋爐給水泵，水箱上裝有人孔，便于維修保養(yǎng)時使用。

3、水噴射真空泵機組

       真空除氧器泵組由水噴射真空泵、循環(huán)水箱、離心泵組成。離心泵將循環(huán)水通過噴嘴造成高速水流而產(chǎn)生真空。本水噴射真空除氧裝置可利用軟化兼作循環(huán)水，溫度不會升高，因而可得到較高的真空度，提高除氧效果。方法是利用原有的軟化水水箱兼作循環(huán)水箱，節(jié)約設(shè)備及占地面。

4、引水泵機組

       在除氧器低位安裝時使用，通過該泵將負(fù)壓的除氧水升壓后進(jìn)入鍋爐給水泵。

5、電磁閥

       為避免軟化水進(jìn)水泵不工作時軟化水進(jìn)入除氧器，因此在除氧器進(jìn)水管道中要裝電磁閥，電磁閥的啟閉由水位自控報警器控制，電磁閥選用Dg50，Pg16工作介質(zhì)水溫小于等于60℃ 的規(guī)格。電磁閥要水平安裝。

6、水位自控報警器及管式液位計或其它液位控制器

       水位自控報警器由傳感器與控制報警器組成。傳感器與液位計裝在除氧水箱上。控制報警器放在室內(nèi)操作臺上。控制報警器控制軟化水進(jìn)水泵與電磁閥兩者的動作。

 （除氧器的進(jìn)水量就是除氧器的最大出力，除氧器的出水量與鍋爐運行時的進(jìn)水量有關(guān)，一般不超過除氧器的額定出力，因此除氧器的進(jìn)水量略大于出水量。當(dāng)除氧水箱內(nèi)水位在正常水位的上限時，水位自控報警器動作，使得軟化水進(jìn)水泵停止運轉(zhuǎn)與電磁閥關(guān)閉。此時由于除氧器仍在出水，水位逐漸下降，當(dāng)水位在正常水位的下限時，軟化水進(jìn)水泵有開始運轉(zhuǎn)同時電磁閥也打開，水位逐漸上升，從而水箱內(nèi)水位可保持在正常水位范圍內(nèi)。超出正常水位的上限或下限時還可以報警，此時可手控進(jìn)行強制進(jìn)水或使軟化水進(jìn)水泵停止運轉(zhuǎn)，除氧器的進(jìn)水是間斷進(jìn)行的，除氧器的出水可以是連續(xù)也可以是間斷的（與鍋爐操作有關(guān)）要求盡可能連續(xù)進(jìn)水。

四.運行流程

       1、將水灌滿水噴射真空泵機組的循環(huán)水箱，并注入冷卻水調(diào)換。啟動機組的離心泵，壓力≥2.5kg/cm2。水噴射真空泵開始工作，在短時間內(nèi)真空度中升到極限（即真空度不在上升）。除氧器脫氣塔的真空度基本等于或略低于水噴射真空泵的真空度，真空度是否正常可根據(jù)當(dāng)天大氣壓與循環(huán)水溫來判斷。

       2、待除氧器真空度穩(wěn)定（不再變化）數(shù)分鐘全，接通液位自控報警器，此時除氧器進(jìn)水離心泵與電磁閥（水）自動啟動。軟化水進(jìn)入除氧器除氧，進(jìn)水壓≥2 kg/cm2。進(jìn)水時除氧器真空度要低于極限真空度，此時的真空度才是除氧器支行的真空度，溫差根據(jù)這真空度所對應(yīng)的飽和溫度來調(diào)節(jié)。進(jìn)水與否由液位報警器控制，進(jìn)水的同時應(yīng)啟動加熱設(shè)備。

       3、待水箱內(nèi)除氧水上升到中水位后，打開除氧器脫氣塔與引水泵之間的閘閥抽除引水泵內(nèi)的空氣，觀察引水泵上真空表，使其與脫氣塔真空度基本相同。如鍋爐是連續(xù)進(jìn)水工作的，然后就關(guān)閉該閥。如鍋爐是斷續(xù)進(jìn)水工作的，則該閥應(yīng)略微常開。

       4、打開除氧器水箱出水閥門，使除氧器水充滿引水泵（約數(shù)分鐘）引時引水泵進(jìn)水口真空表讀數(shù)約比除氧器低100mmHg。

       5、啟動引水泵的離心泵，使引水泵自身循環(huán)工作，壓力約3 kg/cm2。如無壓力說明引水泵內(nèi)無水或未充滿水，此時應(yīng)重復(fù)上述第3、4點。

       6、逐漸打開引水泵出水閥門，工作壓力≥2 kg/cm2，同時開啟鍋爐給水泵，使除氧水進(jìn)入鍋爐。調(diào)節(jié)鍋爐給水泵出口閥門，觀察流量計，使出水流量為所需要求，但不得超過引水泵的最大出力值。

     （1）對連續(xù)進(jìn)水的鍋爐，其進(jìn)水量應(yīng)調(diào)節(jié)鍋爐給水泵出口閥門。由于連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量波動不大，較符合引水泵工作狀況，使用時盡量采用此方法。

     （2）對繼續(xù)進(jìn)水的鍋爐，引水泵與鍋爐給水泵可同時啟動或停止，如鍋爐停止進(jìn)水的時間較短，引水泵可連續(xù)運轉(zhuǎn)，不便停止。由于是斷續(xù)進(jìn)水，在進(jìn)水時流量較大，往往比引水泵最大出力值還大，是引水泵不能正常工作。因此要調(diào)節(jié)鍋爐給水泵進(jìn)出口閥門及進(jìn)出口間的回龍閥門，即保證鍋爐的出水壓力，流量又符合引水泵出力。

      7、取樣分析除氧水殘氧量，初投產(chǎn)時，應(yīng)每隔兩小時分析一次，根據(jù)分析結(jié)果，調(diào)節(jié)軟化水加熱設(shè)備的熱源流量，使之符合溫差要求。例如：工作時脫氣塔真空度為725mmHg，其相對應(yīng)的水的飽和溫度為31℃，軟化水溫度應(yīng)為34-36℃，循環(huán)水溫度應(yīng)26-28℃。

備注：1、在操作前，所有閥門為關(guān)閉狀態(tài)。

      2、在除氧器檢修時，可打開軟化水箱旁通閥，使軟化水直接進(jìn)入鍋爐給水泵。對斷續(xù)進(jìn)水的鍋爐，由于進(jìn)水時流量很大，除調(diào)節(jié)鍋爐給水泵進(jìn)出口閥門及進(jìn)出口間的回龍閥門外，還應(yīng)選用更大規(guī)格的引水泵，以使兩者出力相符。如6t/h除氧器應(yīng)選用10t/h引水泵。

真空除氧器故障排除

    1、真空度抽不高

          真空度越高，除氧效果越好，故脫氣塔內(nèi)應(yīng)盡可能保持最高真空度，以得到好的除氧效果。真空度不高原因可能是：

    （1）抽真空的水噴射真空泵機組本身有問題

          可抽氣管道上的閥門關(guān)閉，啟動水噴射真空泵機組，這時泵吸口處的真空表讀數(shù)即為極限真空度。如機組工作正常，則極限真空度應(yīng)達(dá)到循環(huán)水溫所對應(yīng)的飽和壓力。例如循環(huán)水溫為25℃時，真空度可在730mmHg左右。如達(dá)不到，說明機組有問題，可能的原因有離心泵故障、管道或離心泵或噴射泵內(nèi)噴嘴堵塞，噴射泵磨損等，應(yīng)逐一檢查或調(diào)換。

    （2）真空系統(tǒng)（包括抽氣管道、除氧器）有漏氣

          打開抽氣管道上閥門，關(guān)閉所有通向除氧器的閥門，然后啟動水噴射真空泵機組抽氣，正常情況下脫氣塔顯示的真空度應(yīng)于水噴射真空泵吸口處的真空度基本相同，如前者比后者的真空度低的較多，說明真空系統(tǒng)有泄露，應(yīng)再做水壓試驗，找出泄露處進(jìn)行修復(fù)。

    （3）進(jìn)水溫度太高

          如上述（1）（2）兩點都無問題，而在除氧器進(jìn)水后，真空度大幅度下降，這是由于進(jìn)水溫度太高，超過運行真空度下相應(yīng)的飽和溫度太多，產(chǎn)生了大量的低溫蒸汽，使脫氣塔內(nèi)的氣（汽）量超過噴射泵抽氣（汽）能力，真空度就會下降。因此要降低進(jìn)水溫度，使水溫控制在要求的范圍內(nèi)。

    （4）抽氣管道內(nèi)積水

          如上述（1）（2）兩點都無問題，而水噴射真空泵吸口處與脫氣塔兩者的真空度差距較大，則原因可能是兩者間的抽氣管道有阻塞。如抽氣管太長，支架跨度過大，管道產(chǎn)生垂度，因而管內(nèi)有積水，因此要保持抽氣管道坡度，增加管架，消除管內(nèi)積水。

    （5）真空表不淮

          1.5級的彈簧式真空表允許誤差為±1.5%，這樣真空度就相差±10mmHg左右。如真空表失靈，誤差就更大。因此要檢驗真空表，或應(yīng)用U形水銀差壓計，即準(zhǔn)確又可靠。

    （6）循環(huán)水溫太高

           水噴射真空泵工作的水由于通過離心泵不斷循環(huán)，溫度會升高。如循環(huán)水箱放置在露天，因受日照影響，升溫更高。這樣水噴射真空泵所抽的真空度會下降。因此要不斷注入冷水，使循環(huán)水保持室溫。好的辦法是以軟化水箱兼作循環(huán)水箱用，因有冷軟化水不斷注入，使水溫保持不變。

   2、真空除氧器進(jìn)水量少，不能滿足出水要求（即進(jìn)出水量不平衡）

        出現(xiàn)這種情況時，液位迅速下降，超過最低液位，說明除氧器進(jìn)水量少于出水量，這時軟化水進(jìn)水泵出口壓力必然大于正常值。如除氧器進(jìn)口壓力也大于正常值，說明除氧器內(nèi)噴頭阻塞，造成進(jìn)水量減少，應(yīng)打脫氣塔檢查。除氧器正常運行時，由于進(jìn)水泵與除氧器進(jìn)口間管道中裝有閥門、加熱器等，因此除氧器進(jìn)口壓力略低于進(jìn)水泵出口壓力。如兩者壓力差值增加，說明管道間附件有故障，應(yīng)逐一檢查。

   3、引水泵機組出水量不能滿足鍋爐給水要求 

       引水泵機組的大出水量為除氧器額定出力的120%，如不能滿足鍋爐給水要求時，引水泵的工作壓力會降至零，取樣器取不出水，產(chǎn)生這種情況的原因可能是：

  （1）由于鍋爐間斷進(jìn)水，在進(jìn)水時流量超過引水泵機組的大出力，鍋爐給水泵將引水泵機組內(nèi)的水抽完，形成負(fù)壓。引水泵機組內(nèi)無水亦不能工作。因此要重新將引水泵機組內(nèi)灌水并調(diào)節(jié)鍋爐給水泵的進(jìn)出口閥門及進(jìn)出口間的回龍閥，使給水泵出口壓力略大于鍋爐運行壓力，流量小于引水泵的最大出力。

  （2）除氧器進(jìn)水溫度太高以致引水泵機組引不出水，應(yīng)降低進(jìn)水溫度，符合規(guī)定的小于等于50℃。

  （3）引水泵機組本身有問題

         如以上（1）（2）都無問題，而工作時引水泵機組引不出水或出水量達(dá)不到要求，說明引水泵機組有故障。應(yīng)檢查機組上的離心泵與噴射泵，如有磨損應(yīng)調(diào)換。

  4、殘氧量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)

        如被除氧水加熱溫度大于運行真空度下相應(yīng)的飽和溫度3-5℃，殘氧量應(yīng)是合格的。如要求更低的殘氧量，可把被除氧水溫略為提高至除氧器真空度開始下降時為止，如殘氧量仍達(dá)不到要求，則可能是：

 （1）除氧頭內(nèi)真空度不高，如前所述。

 （2）取樣操作太慢，有氧進(jìn)入取樣瓶內(nèi)。

 （3）化驗藥品配制不準(zhǔn)或過時失效。