饱和温度是不是就是沸点(饱和温度就是沸点)

锅炉给水是火力发电厂能源替代的重要介质，锅炉给水的质量直接决定了蒸汽的品质。保证良好的汽水品质是汽水监管的根本目的，给水除氧是最重要的一环。本文从给水除氧的知识和方法来探讨除氧过程。

一、为什么要给供水除氧？

为了保证锅炉的安全运行，对锅炉给水进行有效除氧是非常重要的。在国家标准《工业锅炉水质》(GB1576-2001)中，对锅炉水质提出了严格的要求，要求蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉和额定功率≥4.2MW的热水锅炉都必须除氧。在锅炉房设置合适的除氧设施，去除锅炉给水中的溶解氧，是保障热力系统设备经济运行的必要手段。

水中溶解氧是造成锅炉腐蚀的重要因素。实验证明，腐蚀速度与溶液中氧气的浓度成正比。氧气是一种非常活泼的气体，可以直接与大多数金属结合。当它与金属结合时，常常形成沉淀或稳定的化合物。这些氧化物不再与金属结合，腐蚀的是水中的溶解氧。防止锅炉氧腐蚀最有效的方法是加强锅炉给水的除氧，使给水含氧量达到水质标准的要求。

二、锅炉给水含氧量合格标准。

1.锅炉给水溶解氧低于5.83Mpa的合格标准为< 15ug/l .

2.额定压力大于5.88Mpa的高压锅炉和亚临界锅炉给水溶解氧合格标准为< 7ug/L。

3.超临界压力及以上的锅炉给水溶解氧要求< 5ug/L .

三、电厂除氧的常用方法。

一般来说，热力除氧和化学除氧用于电厂给水除氧。

1.热力除氧

热力除氧的原理是在相应的压力下，将水加热到饱和温度(一般达到沸点)，蒸汽的分压接近水面上的总压，溶解在水中的氧气的分压接近于零，使氧气析出，然后除去水面上产生的氧气，从而保证给水的含氧量符合水质标准的要求。

热力除氧具有以下特点:

(1)不仅能去除O2，还能去除CO2等气体；

(2)除氧水中的盐含量没有增加，其他气体的溶解量也没有增加；

用于给水热力除氧的设备称为除氧器。除氧器按其工作原理可分为真空除氧器、交流高压除氧器、高压除氧器。目前，大型火电厂普遍采用高压除氧器作为热力除氧设备。

2.化学除氧。

化学除氧是火电厂热力除氧之后的一种辅助除氧方式。方法是在给水泵入口管理中加入联氨，去除除氧后的溶解氧，保护给水管道不受氧腐蚀。

四、热力除氧的工作原理

亨利定律指出，当液体和气体处于相同的平衡状态时，单位体积液体中溶解的气体量与一定温度下气体在液体表面的分压成正比。水温升高，水的蒸发量增大，水面水蒸气分压增大，气体分压相对减小，导致气体在水中不断沉淀，达到新的动态平衡状态。除氧器就是利用这个原理来除氧的。

道尔顿定律指出，混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。对于给水，混合气体在水面上的总压力等于气体分压和蒸汽分压之和。可以看出，当混合气体中水蒸气在水面上的量增加时，可以降低氧的分压，为除氧创造条件。

当水达到饱和温度时，水面上蒸汽的分压接近其混合气体的总压，而不凝性气体的分压接近于零，这样水中的溶解气体就会不断地从水面排出，直到在这个温度和压力下达到平衡状态。

热力除氧过程是一个传热传质过程。传热过程是在除氧器的压力下将水加热到饱和温度，传质过程是分离水中的气体。

气体沉淀大致有两种方式:

一是在除氧的初始阶段，气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体含量较多，其分压大于水面以上气体。气体会以气泡的形式沉淀，克服水的粘性和表面张力，从而去除水中80%-90%的气体。

另一种是气体以扩散的形式从水中逸出。一级除氧后的给水仍含有少量气体，这部分气体的不平衡压差很小，气体分离能力较弱。为了达到深度除氧的目的，可以适当增加水的表面积，缩短气体析出路径，加强水中的气体析出。

为了达到良好的热力除氧效果，必须满足以下条件:

第一，有足够的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度；

二是及时排出沉淀的气体，防止气体在水面的分压增加而影响沉淀；

再次，增加水和蒸汽的接触表面积，增加水和蒸汽的接触时间，蒸汽和水采用逆向流动，保持足够大的传热面积和足够长的传热传质时间。

在初级除氧阶段，冷凝水通过高压喷嘴形成发散的锥形水膜，向下进入初级除氧区。在一级除氧区，水膜与上升的蒸汽充分接触，在除氧器的压力下迅速将水加热到饱和温度，大部分氧气从水中分离出来，聚集在喷嘴附近。为了防止氧气过量积聚，在每个喷嘴周围设置排气口，将析出的氧气及时排出；初级除氧后的水收集在水箱下部，深度除氧在水面以下进行。水被水面下引入的蒸汽加热沸腾，实现深度除氧。除氧过程中析出的气体通过排气管排出，除氧后的水与回收的疏水在水箱中混合。这种喷淋除氧的优点是其除氧效率几乎不受水温影响。

三、典型的高压除氧器结构

1.喷嘴

除氧器两侧安装有蝶形喷嘴，凝结水引入这两个喷嘴。喷嘴使冷凝水形成合适的水膜，获得最佳直径的水滴，既增加了水与蒸汽的接触表面积，又缩短了气体分离路径。

除氧器内部结构

2.蒸汽平衡管和止回阀

除氧器的两个汽源，四抽和辅汽，引入底部，任一个都能满足除氧和加热的要求。

为了避免蒸汽管内的水回流，在每根加热蒸汽管上设置一根蒸汽平衡管，平衡管上装有止回阀。正常运行时，供汽管内压力大于除氧器内部压力，止回阀关闭，蒸汽通过供汽管引入水面以下；当供汽压力突然下降使除氧器内部压力高于供汽管道内的压力时，止回阀在此压力差的作用下打开，使除氧器内部压力降低到供汽管道内的压力，防止水箱内的给水因除氧器压力高而回流到蒸汽管内。如下图:

3.安全阀

为防止除氧器超压，除氧器配有安全阀。

4.溢流管

除氧器水位过高可能造成除氧器超压，当除氧器水位失控甚至满水时，可能使汽轮机进水，造成恶性事故。所以除氧器内有除氧器溢流和疏水口，顺控有高水位限制。

当水位上升到较高值时，先打开排水阀，放走部分供水；当除氧器水位上升到溢流水位时，水通过溢流口排出。

除氧器溢流管

1.除氧器的“回氧”和“回热沸腾”

无论是定压运行还是滑压运行，当负荷变化时，都会出现“回氧”或“再沸腾”现象，尤其是滑压运行的除氧器。

当负荷上升时，除氧器内压力上升，但除氧器内水温的变化滞后于压力的变化，不能立即上升，成为不饱和水。由于气体在不饱和水中的溶解度大于在饱和水中的溶解度，已沉淀的气体再次返回给水，降低了除氧效率，称为“回氧”现象。

氧气回流的发生不会引起给水泵的汽蚀。运行中，除氧器压力喘振的可能性较小，而压力突然下降的情况时有发生，因此容易出现除氧器“再沸腾”的现象。

2、除氧器排汽调节

除氧器的排气量直接关系到除氧效果和经济性，除氧阀门开得太大，排气损失增加。如果太小，除氧能力会降低，其开度必须经过现场运行调整后确定。

五、除氧器运行中的主要监测参数

1、除氧器水位在正常范围内，一般在2/3至3/4之间。

2.除氧器压力。它是固定间隔的一个固定值，滑压随载荷而变化。

3、除氧器进、出口溶解氧。