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热力除氧的基本原理

发布时间：2009/6/12 阅读次数：1466 字体大小: 【小】【中】【大】

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热力除氧的基本原理
热力除氧的基本原理是建立在亨利定律（气体溶解定律）和道尔顿定律（气体分压定律）的基础上的。亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律，道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组成气体的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水中溶解气体的理论基础。

亨利定律指出在一定温度条件下，当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。在除氧器中设气体在水中的溶解量为＆，则亨利定律的数学表达式为：

b=K(pu/p）mg／L （2－2）

式中 pu--在平衡状态下水面上该气体的分压力， MPa；

p--除氧器内水面上气体的全压力，MPa；

K--该气体的重量溶解系数,它的大小随气体的种类和温度而定。
当某气体在水中的溶解与离析处于动平衡状态时，与水中气体溶解量相对应的该气体在水面上的分压力称为平衡压力Pf。如果用某种方法降低某气体在水面上的分压力，使水中平衡压力高于水面上的分压力Pb，则该气体在不平衡压差（Pf一Pb）的作用下自水中离析出来，直到达到新的平衡状态为止；反之，当不平衡压差为零或为负值时，已经离析出来的气体又会重新回到水中。如要将某种气体从水面上完全除净，可将该气体在水面上的实际分压力降为零，在不平衡压差作用下可把该气体从水中完全降掉，这即是热力除氧的基本原理。

道尔顿定律指出，混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。在除氧器容积中，水面上气体的全压力p应等于水蒸气的分压力Ps和溶于水中的各种气体分压力Σpi之和，即：

p＝Σpi+Ps Mpa （2－3）

给水在除氧器中定压加热，水的蒸发过程不断加强，水面上蒸汽的分压力逐渐加大，相应溶于水中其它气体的分压力不断减小。当把给水加热至除氧器压力下的饱和温度时，水开始沸腾，水蒸气的分压力接近水面上的全压力，其它气体的分压力趋近于零，于是溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉，除氧器不但能够除氧，还能除去其它气体。

要达到良好热力除氧效果的基本条件是：

（1）给水应加热到除氧器工作压力下的饱和温度…建立除气的加温和传热条件。在热力除氧中即使出现少量的加热不足，都会引起除氧效果恶化，使水中含氧量增大，达不到给水除氧要求的指标。在大气压力下水加热不足1℃时水中含氧量会高达0.2mg／L

（2）要有足够大的汽。水接触面积和不平衡压差，创造气体自水中离析的传质条件，因此，在除氧器设计和运行时，使汽。水有足够大的接触面积，传质面积也即与传热面积相同，可将除氧器内的水用喷嘴雾化（小水滴）或用筛盘使水下落形成水滴、细流、膜状等，减少水的表面张力。还要将水与加热蒸汽逆向流动，及时排走自水中溢出的气体，保持水面上各气体的分压力为零，即能保持较大的不平衡压差。

除氧的两个阶段：

初期除氧阶段：此时水中气体较多，不平衡压差较大。气体可以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力离析出来，此阶段可以除去水中80％～90％的气体，相应给水中含氧量可以减少到0.05～0.1mg／L。

深度除氧阶段：给水中还残留少量气体，此时不平衡压差相应很小，溶于水中的气体无能力克服水的粘滞力和表面张力逸出，只有靠气体单个分子的扩散作用慢慢离析出来，此时可以加大汽。水接触面，将水形成水膜或水滴，造成水的紊流来加强扩散作用以达到深度除氧。由于气体的扩散速度很慢，热力除氧方法实际上并不能做到彻底除氧。因此对给水除氧有严格要求的亚临界及以上参数具有直流锅炉的电厂，在热力除氧后还要辅以化学除氧。

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