大气式除氧器

本说明书依据 GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》、GB/T 150、TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》、JB/T 10325《锅炉除氧器技术条件》及DL/T 5078 等相关标准编制。大气式旋膜除氧器运行于微正压状态，工作压力 0.02 MPa（表压），对应饱和水温约 104 ℃，适用于额定蒸汽压力 ≤2.5 MPa 的中低压工业锅炉及供热系统给水除氧。
※ 文中加"□"处为按实际订货型号填写的内容；表格中的规格为通用选型范围，最终参数以制造厂随设备提供的图纸、铭牌与技术协议为准。

目 录

产品概述与适用范围

除氧原理与理论依据

结构组成与技术特征

主要技术参数与型号规格

选型与配套计算

安装与调试要求

运行操作规程

水质指标与除氧效果验收

维护检修与易损件

常见故障分析与处理

安全警示与环保要求

适用标准与供货范围

1. 产品概述与适用范围

大气式旋膜除氧器是热力除氧器的一种改进型式，它以旋膜起膜管为核心传热传质元件，将射流、旋转水膜、填料深层传质三种机制复合于一体，把给水加热至工作压力下的饱和温度，使溶解氧、二氧化碳等气体析出并排出，从而显著降低锅炉、省煤器、给水管道及给水泵的氧腐蚀速率。

1.1 主要用途

中低压工业蒸汽锅炉、热水锅炉的给水除氧（额定压力 ≤2.5 MPa）；

区域供热站、换热首站的补给水除氧；

化工、造纸、纺织、食品、制药等行业的工艺用脱氧水制备；

热电厂低压除氧系统，以及老式淋水盘式、喷雾填料式除氧器的技术改造。

1.2 产品特点

除氧效率

一级 90%~95%

两级串联，出水溶氧稳定达标

负荷适应范围

30%~120%

变负荷下布水不失效，可短期超出力运行

排汽热损失

<0.1%

无需另配排汽冷却器，能耗较低

启动时间

约 30 min

冷态至正常供水周期短

汽源要求

0.1~0.3 MPa

可直接利用锅炉自产低压蒸汽或余热蒸汽

蒸汽耗量

0.15~0.20 t/t水

随蒸汽参数与给水温度变化

适用边界提示系统额定压力超过 4 MPa 时，大气式设备无法承受，应改用压力式除氧器（0.5~0.8 MPa，150~165 ℃）；对无压热水网路，可考虑真空式除氧方案。若锅炉虽 ≤3.8 MPa 但向汽轮机供汽，其蒸汽品质还应参照 GB/T 12145 相应条款。

2. 除氧原理与理论依据

热力除氧的理论基础是亨利定律与道尔顿分压定律：在一定温度下，当溶于水中的气体与自水中离析的气体处于动平衡状态时，单位体积水中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。因此，只要把水加热到对应压力下的饱和温度，并持续排出水面上方的不凝结气体，溶解氧就会被强制析出。

① 射流卷吸给水在压差作用下从旋膜管切向小孔高速射入内孔，强烈卷吸充满蒸汽的内腔，汽水瞬间混合，水温骤升。

② 旋膜传质水流沿管壁旋转而下，形成 0.3~0.8 mm 的紊流水膜裙，离心涡系打破层流边界层，传质效率大幅提升。

③ 二次分配经粗除氧的水通过淋水篦子重新分配，呈均匀淋雨状下落，避免偏流死区。

④ 深度除氧水进入不锈钢液汽网/填料层，与二次蒸汽逆流接触，完全达到饱和，残余氧再次析出。

第一级（旋膜段）完成约 90%~95% 的粗除氧；第二级（填料层）承担深度除氧。析出的气体随少量排汽经排汽管排向大气，除氧后水汇入水箱，经再沸腾管保温后送往给水泵。

除氧的"铁律"水温必须达到对应压力下的饱和温度。大气式（0.02 MPa 表压）对应饱和温度约 104 ℃，水温仅达 100 ℃ 时，即使大量排汽，溶氧也难达标；压力波动导致饱和温度随之变化，必须做到压力—温度—水位联动控制。

3. 结构组成与技术特征

3.1 除氧头（塔头）

旋膜管组采用法兰连接，可整体抽出清洗或更换，无需切割设备；管束与填料均为耐腐蚀不锈钢材质，以适应长期高温水汽环境。

3.2 除氧水箱

卧式圆筒容器，承担储水与缓冲功能，配安全阀（或水封超压保护装置）、压力表、温度计、磁翻板/电极式液位计、再沸腾管、溢流管、排污管，以及一组固定支座 + 一组滑动支座（吸收热膨胀）。

3.3 配套附件

加热蒸汽压力调节阀、水位调节阀、水位报警器；

水封装置（预先灌满水）：既作超压保护（工作压力超限时水封存水被挤出泄压），又起溢流作用；

排汽消声器、取样冷却器、减压阀、过滤器、疏水阀。

3.4 布置要求

高位布置（防止给水泵汽蚀）除氧器必须置于给水泵上方，除氧水箱最低水位与给水泵中心线的标高差不小于 6~7 m，以增加给水泵进口压力、消除汽蚀。全补水、低水温工况下该高差更应充分保证。

4. 主要技术参数与型号规格

4.1 通用技术参数

4.2 CY 系列规格表（参考）

注：表中重量因设计版本、壳体材质及是否内衬不锈钢而略有差异，订货以厂家最终图纸为准；高压型（GCY 系列，0.5 MPa / 158 ℃）另行选型。

5. 选型与配套计算

5.1 额定出力

计算原则除氧器额定出力 ≥ 锅炉最大连续蒸发量 × (1.10 ~ 1.20)
- 常规稳定负荷：取 1.1 倍（含排污、管道损耗）；
- 负荷波动大, 、经常超负荷或有扩容计划：取 1.15~1.2 倍；
- 多台锅炉共用一台除氧器：出力 = 各锅炉最大蒸发量之和 × 1.1~1.2，管路须做平衡，避免单台满负荷时除氧器超载。

5.2 水箱有效容积

水箱用于缓冲水位波动与启停补水，不能只看除氧头出力。工业锅炉按 5~15 min 满负荷给水流量 计算有效容积；电站机组 200 MW 以下按 10~15 min，大机组按 5~10 min。

示例：10 t/h 锅炉，给水流量 11 t/h → 水箱有效容积约 1.0~2.7 m³，成品 CY-10 配套水箱约 5 m³，已留有余量。

5.3 常见选型误区

锅炉 10 t/h 就买 10 t/h 除氧器：无余量，排污与补水叠加后出水含氧易超标；

只看除氧头，忽略水箱容积：水箱过小导致水位频繁大幅波动，给水泵易汽蚀；

忽略标高差：未按 ≥6~7 m 布置，给水泵进口压力不足。

6. 安装与调试要求

6.1 基础与支座

水箱支座与预埋钢板找平固定，垂直度偏差 ≤2 mm/m；

采用"一端固定支座 + 一端滑动支座（带导向板）"：两端全固定会因热膨胀推裂接口，两端全滑动则整体移位拉裂管道；

起吊时顶部吊环钢丝绳夹角 ≤60°。

6.2 管路

蒸汽进口设切断阀 + 过滤器 + 减压阀（阀前汽压建议 0.5~0.6 MPa，阀后 0.1~0.3 MPa）；

蒸汽管道设疏水阀，防止冷态启动水击；

排汽管引至室外安全处并加装消声器；严禁将排汽管完全封堵；

补给水、凝结水、疏水分别接管，避免"抢水"；

水封装置须预先灌满水。

6.3 焊接、试验与仪表

按 GB/T 150 与 TSG 21 设计制造，属压力容器监管范围，须有相应制造资质；

安装后进行水压试验（常取设计压力 1.25 倍），保压 30 min 无渗漏、无残余变形；

安全阀投运前整定：压力达到规定值时自动开启；水封装置作为辅助超压保护；

压力表每半年校准一次，液位计每月冲洗，安全阀每年校验。

7. 运行操作规程

7.1 启动前检查

检查本体、阀门、仪表、水位调节阀、水位报警器、蒸汽压力调节阀、水封装置（预先灌满水）及各监督仪表处于正常状态，不符合要求的及时调整；

适当开启除氧器上部排气阀，各操作水位计阀门，其余阀门处于关闭状态；投入有关仪表与热控装置。

7.2 冷态启动（"先上水，后送汽"）

开启起膜器水室排污阀，开启入口水阀进水，进行水室排污冲洗，清除管道内污垢杂物，冲洗干净后关闭排污阀；

进水至正常水位的 1/2~2/3，进行"暖箱"，防止温差过大产生振动；

缓慢开启加热蒸汽阀（先开再沸腾汽阀、后开主加热蒸汽阀），控制温升速率，使水温升至对应压力下的饱和温度（约 102~105 ℃）；加热过程中注意振动，振动大时减缓加热速度；

调节除氧器内部压力至规定值（0.02 MPa 表压），顶部排气阀保持微开；

当水箱出口水溶解氧 <15 μg/L 时，方可向锅炉供水；从启动到正常供水约 30 min；

压力、水位稳定后，投入加热蒸汽自动调节阀与水位自动调节，转入正常运行。

7.3 正常运行监控

7.4 停运与保护

正常停机：先降负荷 → 关进水 → 减汽 → 停泵；

短期停机：保压保温，或放水吹干；

长期停机：充氮保护或满水湿保养，严禁空气进入；停用期间必须将水箱水放净，以免腐蚀；

冬季停用须彻底排空，防止冻裂；

除氧器停运时应进行热态保护或放水防腐。

8. 水质指标与除氧效果验收

8.1 GB/T 1576-2018 锅外水处理自然循环蒸汽锅炉给水溶解氧指标

上述溶解氧指标为经除氧处理后的控制指标；额定蒸发量 ≥10 t/h 的锅炉，给水应进行除氧。以除盐水作补给水时，硬度限值收紧至 ≤5×10⁻³ mmol/L。

8.2 验收说明

保证值的适用前提说明书承诺的"出水溶氧 ≤15 μg/L（部颁电力标准）/ ≤0.05 mg/L（GB/T 1576）"是在设计工况（设计进水温度、压力、负荷）下的保证值，并非任何工况都保证。验收时必须按厂家给定的设计工况测试，取样应经取样冷却器冷却后测定。

9. 维护检修与易损件

易损件备件：旋膜管、液汽网填料、密封垫、液位计考克、调节阀阀芯。

10. 常见故障分析与处理

多路进水溶氧异常的提示当除氧器有三路及以上补水且温度差异较大（如过滤盐水约 10 ℃、疏水约 50 ℃、凝结水约 80 ℃）时，水室空间小、停留时间短，各旋膜管进水温度不均，会导致部分区域除氧不充分。应在进水管路增设混合措施或预加热器。

11. 安全警示与环保要求

六条红线

设备属压力容器监管范围，操作人员须持证，投运前安全阀必须整定，不得超设计压力、设计温度运行；

严禁无水干烧：先建立水位再通汽，防止旋膜管、填料烧毁；

严禁冷水突入：停机先关进水再减汽；启动控制温升速率，防热应力裂纹；

严禁排汽全关：排汽管必须保持微开连续排气；

突然停机立即关进水阀，防止冷水倒灌造成热冲击开裂；

检修前泄压至零、确认排汽阀开启、办理工作票；冬季停用彻底排空防冻裂。

排汽含少量蒸汽与氧，应引至室外安全处排放并加装消声器，避免烫伤与噪声；化学清洗废液、冲洗水须经处理达标后排放。

12. 适用标准与供货范围

12.1 适用标准

GB/T 150《压力容器》

TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》

JB/T 10325《锅炉除氧器技术条件》

GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》

GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》

DL/T 5078（除氧器选型与热力计算参考）

12.2 供货范围

旋膜式除氧头、除氧水箱，以及温度计、压力表、液位计、液位计考克等附件；

随设备提供的文件：设备总图、基础图、接口方位图、水压试验报告、材质证明书、强度计算书、无损检测报告、安全阀整定记录、仪表合格证、安装使用说明书、热力计算报告、备件清单；

不配套范围：水箱出水口以后的管路、除氧器进水与进汽管路、水箱以下设置的给水泵，均由用户自理。

12.3 非标与改造

可按用户提供的锅炉参数、补水水质、负荷波动范围进行非标设计，并提供热力计算报告。对老式淋水盘式、喷雾填料式、泡沸式除氧器的改造，通常利用原有封头及筒体，拆除旧部件后安装起膜器等新部件，具有改造费用低、工期短、可超出力约 30%~50% 稳定运行的特点。