一、除氧器整體分類與應用場景

除氧器是工業生產中保障水質、減少設備腐蝕的關鍵設備，根據除氧機制不同，可分為熱力除氧器、化學除氧器、物理除氧器(含真空除氧、膜除氧) 三大類，廣泛應用于鍋爐給水處理、化工生產用水凈化、電站系統水質保障等領域。不同類型除氧器適配場景存在差異，需結合水質要求、處理量、能耗預算等因素選擇，例如高壓電站鍋爐多采用熱力除氧器，小型低壓鍋爐常用化學除氧器，中低壓節能場景優先考慮真空除氧器。

二、主流除氧器工藝原理解析

1. 熱力除氧器：基于氣體溶解度與溫度壓力關系

核心理論：以亨利定律和道爾頓分壓定律為基礎。亨利定律指出氣體在水中溶解度隨溫度升高而降低，道爾頓分壓定律表明混合氣體總壓等于各組分分壓之和。通過加熱水至對應壓力下的飽和溫度，使水面上方蒸汽分壓升高，不凝性氣體(O₂、CO₂等)分壓趨近于零，其在水中溶解度隨之降至極低水平。

工藝流程：

預熱階段：低溫給水經布水裝置(多孔淋水盤、噴頭)分散成水滴或水膜，與高溫蒸汽初步熱交換，水溫升至 80-90℃，部分溶解氧逸出;

飽和加熱階段：預熱后水進入加熱區，與大量蒸汽充分接觸，升溫至飽和溫度(如 1atm 下 100℃、0.5MPa 下 151.8℃)，溶解氧大量析出形成氣團;

排氣階段：不凝性氣體在頂部聚集，通過自動排氣閥排出，未完全除氧的水經再沸騰管二次加熱，確保達標。

關鍵控制參數：飽和溫度(偏差≤±1℃)、水位(水位計 1/2-2/3 處)、排氣量(蒸汽總消耗量 1%-3%)。

2. 化學除氧器：依靠化學藥劑與氧反應

核心原理：向水中投加還原性化學藥劑，與溶解氧發生氧化還原反應，將氧轉化為無害物質，從而去除水中溶解氧。常用藥劑包括亞硫酸鈉(Na₂SO₃)、聯氨(N₂H₄)、二甲基酮肟(DMKO)等。

亞硫酸鈉：與氧反應生成硫酸鈉(2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄)，硫酸鈉溶于水，不產生沉淀;

聯氨：在一定溫度和催化劑作用下，與氧反應生成氮氣和水(N₂H₄ + O₂ = N₂↑ + 2H₂O)，無固體殘留。

工藝流程：含氧量超標的水進入反應罐，通過計量泵精準投加化學藥劑，在攪拌裝置作用下充分混合反應，反應后的水經檢測達標后進入后續系統。部分設備會設置藥劑濃度監測單元，實時調整投加量。

關鍵控制參數：藥劑投加量(根據進水含氧量計算，通常過量 10%-20%)、反應溫度(亞硫酸鈉反應適宜溫度 20-80℃，聯氨需 100℃以上)、pH 值(堿性環境可促進反應，通常控制 pH=8-10)。

3. 物理除氧器：借助物理手段分離氣體

真空除氧器：

核心原理：利用真空泵降低除氧器內壓力，使水在較低溫度下(60-80℃)沸騰，水中溶解氧隨水汽化逸出，再通過真空泵將不凝性氣體排出。該原理仍基于亨利定律，壓力降低可使氣體溶解度下降，實現低溫除氧。

工藝流程：水進入真空除氧罐，真空泵將罐內壓力降至對應水溫下的飽和蒸氣壓，水沸騰釋放溶解氧，氣體經氣水分離器分離后由真空泵排出，除氧水從罐底流出。

關鍵控制參數：真空度(需穩定在對應水溫的飽和蒸氣壓以下)、水位(避免真空泵進水)。

膜除氧器：

核心原理：采用具有選擇性透氣的高分子膜(如中空纖維膜)，膜一側為含氧氣的水，另一側為負壓環境(或通入惰性氣體)。根據氣體滲透原理，水中溶解氧會透過膜進入負壓側(或被惰性氣體帶走)，實現水與氧的分離。

工藝流程：含氧氣的水在膜組件內流動，膜外側通過真空泵抽真空(或通入氮氣)，溶解氧透過膜壁被移除，除氧水從出口排出。部分設備會設置膜清洗單元，定期去除膜表面污染物，維持膜通量。

關鍵控制參數：膜兩側壓差(確保氧氣有效滲透)、水溫(通常控制 20-40℃，避免高溫損壞膜組件)、進水濁度(≤1NTU，防止膜堵塞)。

三、除氧器選型核心考量因素

水質要求：若需達到高壓電站鍋爐標準(≤0.005mg/L)，優先選熱力除氧器;中低壓場景(≤0.05mg/L)可考慮真空除氧器;臨時應急或小型系統可選化學除氧器。

能耗與環保：環保要求高、有余熱蒸汽資源的場景，熱力除氧器是最優選擇;能耗敏感且無蒸汽的場景，真空除氧器或膜除氧器更合適;化學除氧器需權衡藥劑污染與成本。

處理量與空間：大型系統(處理量>5t/h)優先選熱力除氧器;中小型系統(處理量<5t/h)可考慮真空除氧器或膜除氧器;空間有限的場景，化學除氧器或膜除氧器更適配。

運行成本與維護：長期運行優先選熱力除氧器(維護成本低、能耗可回收);短期或臨時項目，化學除氧器投資成本更低，但需考慮藥劑費用。