中天恒遠低位熱力除氧器是熱力系統與工業水處理領域的高效節能型除氧設備,核心功能是去除鍋爐給水及工業用水中的溶解氧,從根源上防止管道與設備的氧腐蝕,保障系統長期安全穩定運行。其技術核心依托“亨利定律”與“熱平衡原理”,采用低位一體化結構設計,集成旋膜霧化、逆流換熱、填料深度除氧及水箱二次除氧多重工藝,兼具除氧精度高、能耗低、安裝維護便捷、適配場景靈活等顯著優勢,廣泛適配電力、化工、冶金、集中供熱及老舊廠房改造等多元場景。
一、工藝原理:三階協同遞進,實現深度除氧
設備采用“旋膜霧化預處理 - 蒸汽逆流換熱脫氣 - 填料層深度除氧”的三階遞進工藝,通過逐步擴大氣液接觸面積、提升水溫、強化傳質反應,將水中溶解氧精準控制在極低水平,具體流程如下:
(一)第一階段:旋膜霧化預處理——擴大接觸面積,初步排氣升溫
設備頂部搭載專利旋膜發生器,由旋流室、導向葉片、膜孔板組成,構成核心預處理單元。當40-65℃的凝結水或補充水以0.3-0.5MPa的壓力進入旋流室后,在導向葉片的離心作用下形成流速達2.5-3.0m/s的高速旋轉水流。水流通過孔徑8-12mm、孔間距15-20mm的膜孔板時,被切割成厚度僅0.05-0.1mm的“螺旋水膜”,沿筒壁360°旋轉下降,使氣液接觸面積較傳統柱狀進水提升500%以上,為后續高效換熱脫氣奠定基礎。
在旋膜形成過程中,水流旋轉產生的負壓會促使水中30%-40%的溶解氧提前析出,通過頂部排氣閥初步排出;同時,下降的螺旋水膜與底部上升的蒸汽初步接觸,水溫快速提升至80-90℃,完成預處理階段的排氣與升溫準備。
(二)第二階段:蒸汽逆流換熱脫氣——飽和溫度加熱,加速氧氣析出
設備底部設置主、輔雙路蒸汽供給系統,兼顧節能與低位運行穩定:正常運行時采用汽輪機低壓抽汽(0.2-0.4MPa,130-150℃),充分利用低品位余熱降低能耗;啟動或低負荷(負荷<30%)時,自動切換至輔汽(0.6-0.8MPa,160-180℃),確保蒸汽供給連續穩定。蒸汽從底部向上逆流,與頂部下降的螺旋水膜形成“逆向錯流換熱”結構,換熱效率達96%以上,可在10-15秒內將水溫快速加熱至當前壓力下的飽和溫度(如0.3MPa時約133.5℃),適配低位工況下的溫度調控需求。
依據亨利定律,水溫升至飽和溫度時,水中溶解氧的溶解度會急劇下降,此時水中70%-80%的溶解氧隨蒸汽流動方向向上析出。設備中部設置環形集氣環(開有12-16個排氣孔),可高效收集析出的氧氣,經自動排氣閥排出,同時將蒸汽損失率嚴格控制在0.3%以下,遠優于傳統設備1.2%-1.8%的損耗水平。
(三)第三階段:填料層深度除氧——精準把控水質,實現超低含氧量
換熱區下方設置高效不銹鋼波紋填料層(規格Φ50×50×0.3mm,堆積高度800-1200mm),填料表面形成無數微小“水膜附著點”。經過前兩階段處理的水(含氧量約0.1-0.3mg/L)流經填料層時,被進一步分散成“水滴-水膜”混合形態,與從填料層底部補充的二次蒸汽再次充分接觸,剩余60%-70%的溶解氧被徹底析出。
經填料層深度處理后,水中溶解氧降至0.01mg/L以下,隨后流入下方集成的儲水箱。水箱底部設有再沸騰加熱管,通入二次蒸汽對水體進行持續加熱,使水溫維持在飽和狀態,實現二次沸騰除氧,將殘余溶解氧徹底析出,最終出水含氧量穩定降至5μg/L以下(高端型號可達到2μg/L),完全滿足GB/T 1576-2022《工業鍋爐水質》中“鍋爐給水含氧量≤15μg/L”的標準,適配壓力>10MPa的超高壓鍋爐給水需求,在低位布置場景下仍實現深度除氧目標。
二、設備優勢:低位適配為核心,多維度超越傳統除氧設備
(一)性能優勢:除氧精度高,負荷適配范圍廣
相較于傳統噴霧式除氧器(出水含氧量常波動于10-20μg/L),中天恒遠旋膜式除氧器通過三階協同工藝,出水含氧量穩定低于5μg/L,且在進水水質(硬度≤8mmol/L)、水溫(波動±10℃)變化時,含氧量波動不超過1μg/L,可精準匹配電站鍋爐、化工高壓鍋爐等高參數設備的嚴苛需求。
設備具備優異的寬負荷自適應能力,旋膜發生器的特殊結構使其在20%-120%的負荷范圍內均可穩定工作:低負荷時(20%-30%),旋膜仍能保持完整形態,避免“斷膜”導致的除氧效率下降;高負荷時(100%-120%),水流旋轉速度提升,氣液接觸更充分,除氧效率反而略有提升。同時適配負壓啟動與滑壓運行工況,在進水溶氧含量高、進口水溫低等復雜工況下仍能保障穩定除氧效果,徹底解決了傳統低位布置設備高負荷時換熱不充分、低負荷時除氧不穩定的痛點。
(二)能耗優勢:余熱利用充分,運行成本低廉
設備可直接利用汽輪機低壓抽汽這一工業余熱資源,無需額外消耗高品質蒸汽,能源利用率大幅提升;同時采用閉式設計,無冒汽損耗,排汽量較同出力傳統除氧器減少50%,節能環保優勢顯著。據實測,單臺300t/h處理量的設備,每年可節省蒸汽6000-8000噸,按每噸蒸汽220元計算,年節省成本可達132-176萬元。
設備筒體采用雙層保溫結構(內層50mm厚硅酸鋁棉,外層30mm厚聚氨酯保溫層),在環境溫度25℃時,外壁表面溫度≤40℃,熱損失率<2%,較傳統單層保溫設備(熱損失率5%-8%)進一步降低能耗,長期運行經濟性顯著。同時,設備無需配備真空泵等輔助設備,也無需持續添加化學除氧劑,進一步減少了輔助能耗與藥劑成本,避免藥劑殘留對后續工藝的二次污染。
(三)結構與維護優勢:體積緊湊,壽命長且易維護
采用“無頭內置式低位一體化結構”,將除氧裝置直接集成于儲水箱頂部,取消傳統設備的獨立除氧頭與高位布置水箱,在相同處理量下(如100t/h),設備總高度僅4.5-5.5m,占地面積約6-8㎡,較傳統“塔+箱”分體式高位設備(高度10-12m,占地15-20㎡)空間占用減少50%-60%。低位布置大幅降低土建與安裝成本,操作維護無需高空作業,尤其適配老舊廠房改造、空間受限的項目場景,安裝靈活性顯著提升。
核心部件(旋膜發生器、填料層、再沸騰管)采用304/316L不銹鋼材質,耐腐蝕性強,使用壽命可達15-20年(傳統碳鋼低位設備約8-10年);設備無轉動部件,無易損件,日常維護僅需每季度檢查旋膜孔是否堵塞、填料層是否破損及再沸騰管工況,年維護成本僅1.5-2.5萬元,較傳統低位除氧設備(年維護成本6-8萬元)降低70%以上。
(四)安全與適配優勢:運行穩定,場景兼容性強
設備配備多重安全保護機制與完善的自控系統,包括雙路安全閥(DN150-DN200)、精度±5mm的液位變送器、量程0-1.0MPa的壓力傳感器,當設備內壓力超0.5MPa或液位超上限/下限時,可自動觸發報警并切斷蒸汽供給;筒體內壁經有限元分析優化,應力集中系數<1.1,可承受8度地震沖擊,且在任何工況下均不會產生振動,運行安全性大幅提升。同時配備智能自控箱,可自動調整除氧運行狀態,確保低位工況下除氧效果穩定可靠。
設備處理量覆蓋20-500t/h,可靈活適配300MW-1000MW機組電站鍋爐、化工反應釜、鋼鐵廠余熱鍋爐、集中供熱系統等不同場景;支持進水水質波動(總硬度≤10mmol/L,pH值7-9),無需額外增設預處理設備,有效降低項目整體投資成本。其低位布置特性尤其適配老舊廠區升級改造、空間高度受限的新建項目,同時閉式運行無冒汽污染,符合環保要求,場景兼容性更強。
三、總結
中天恒遠低位熱力除氧器以“四重協同除氧”工藝為核心,以低位一體化結構設計為特色,通過精準的結構優化與熱力學原理應用,實現了“深度除氧、高效節能、低位適配、穩定可靠”的技術目標。其在除氧精度、負荷適應性、能耗控制、維護便捷性及低位場景適配性等方面的多重優勢,不僅能有效降低氧腐蝕風險、延長系統設備壽命,更能為企業節省投資、運行與維護成本,尤其適配空間受限及老舊改造項目,是現代熱力系統與工業水處理領域的優選設備。





