一、真空电化学除氧器、两极真空除氧器概述

      在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀物氧化铁会进入锅炉内，沉积或附在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探索既高效又经济的除氧方法，两级真空、电化学、化学三种除氧方法为一体的除氧器，适用常温水除氧，具有其它除氧方法无法比拟的优越性，适用性广泛。

二、真空电化学除氧器结构

     主要是由外壳、新型旋膜器、淋水篦子、蓄热填料液汽网、水箱、防排汽带水装置等组成：

      1、外壳：是由筒身和冲压随园形封头焊制成。中、小低压除氧器配有一对法兰联接上下部，供装配和检修用，高压除氧器装有供检修的人孔。

      2、新型旋膜器：由水室、汽室、旋膜管、凝结水接管、补充水接管和一次进汽接管组成。新型旋膜器的旋膜管内增加了水膜导向装置，即使低负荷运行时也能强力旋膜，保持良好的水膜裙。

    凝结水、化学补水、经起膜管呈螺旋状按一定的角度喷出，形成水膜裙，并与一次加热蒸汽接管引进的加热蒸汽进行热交换，形成了一次除氧，给水经过水篦子上升的二次加热蒸汽接触被加热到接近除氧器工作压力下的饱和温度即低于饱和温度2-3℃，并进行粗除氧。一般经此旋膜段可除去给水中含氧量的90-96%左右。

       3、淋水篦子：是由数层交错排列的角形钢制件组成，经旋膜段粗除氧的给水在这里进行二次分配，呈均匀雨雾状落到装在其下的液汽网上。

       4、蓄热填料液汽网：是由许多形状尺寸相同的单元组成的SW型网孔波纹填料，组成的一个圆筒体，该规整填料保持丝网波纹填宵和孔板波纹填料的优点外，而且通量大，压降小、操作弹性大，分离效率高、能耗低，永远不脱落等特点。蓄热填料本身就是二次蒸汽的蓄热器，给水与蓄热器充分热交换，达到了深度除氧的目的，低压大气式除氧器低于10ug/L、高压除氧器低于5ug/L。

       5、水箱：除过氧的给水汇集到除氧头的下部容器即水箱内，除氧水箱内装有科学设计的强力换热再沸腾装置，该装置具有强力换热，迅速提升水温，更深度除氧，减小水箱振动，降低口音等优点，提高了设备的使用寿命，保证了设备运行的安全可靠性。

三、真空电化学除氧器、两极真空除氧器原理

第一步：两级真空除氧

      两级真空除氧器采用全密闭结构，运行期间自始至终处于真空状态。给水首先通过电解池进入强旋膜装置，两级真空除氧的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律，根据亨利定律可知 ,在封闭容器中，任何气体同时存在于水面上 ,则气体的溶解度与其自己的分压力成正比 ,而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。在一定压力下 ,随着水温升高 ,水蒸汽的分压力增大 ,而空气和氧气的分压力越来越小。在 100℃时 ,氧气的分压力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时 ,氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样，水面上空间氧气分子被析出 ,或转变成其它气体 ,从而氧的分压力为零 ,水中氧气就不断地逸出，在负压作用下被除去90％的溶解氧。两级真空除氧为满足真空降低沸点，达到除氧效果。

第二步：电化学除氧

      整套设备设置电解分离缸，电解分离缸是由阳极和阴极组成分解水道，构成电解分离总成，水在两极间通过。

在外接直流电源的作用下，

阳极：铁板电解失去电子产生二价铁离子

Fe0    →  Fe+2+2e

阴极：氧在阴极得电子产生氢氧根

O2+2e+2H2O→4OH-

水中：电化学产物为：

Fe+2+2OH-→Fe(OH)2

第三步：化学除氧

      说到化学除氧人们自然联想到投放药剂，而本设备的第三步化学除氧无需投放药剂运行，利用了第一步电化学除氧后的产物除氧剂Fe(0H)2再与水中的溶解氧O2反应，达到化学除氧的目的

化学反应方程式：

4Fe(OH)2 +O2+2H2O→4Fe(OH)3

      显而易见除氧设备在除氧过程中除氧来得迅速、彻底，不但可以除去水中溶解氧，同时可以消除系统中残余溶解氧。在同一封闭容器中进行了两级除氧，增强了电化学、化学除氧的可靠性。

四、真空电化学除氧器、两极真空除氧器设备组成

      真空电化学除氧器、两极真空除氧器主要是由除氧器（除氧头）、高效旋膜装置、连续反应电解缸、增压泵、水喷射真空泵机组、引水泵机组、PLC控制箱等部件组成。

      真空电化学除氧器、两极真空除氧器配有电解缸，内装设有高效旋膜装置， 将自然降膜改为强力旋膜，增加液膜的更新度，并造成液膜沿管壁强力旋转，增强分散、传质功能；将相应泡沸改为悬挂式泡沸。克服层中水汽流速高时泛点（飞溅），并将保持汽（气）体通道；将独立的三种传热传质方式缩化为一体，在一个单元的部件内完成。

      真空电化学除氧器、两极真空除氧器运行时，除氧器处于负压状态。在高位安装时，电解缸出口与锅炉给水泵进口的距离应较大，最好不小于10米；低位安装时，电解缸出口与引水泵机组相联接，使负压水升压后进入锅炉给水泵。水喷射真空泵机组中配用了长喉型射水抽气器，这种抽气器具有设计结构紧凑，耗功极低。并具有很高的抽吸效率，在同等条件下抽气量比老式高一倍。噪声低，无振动，安装布置更简单。引水泵机组的作用是在除氧器低位安装时，通过引水泵将负压水升压后接入锅炉给水泵。真空电化学除氧器、两极真空除氧器投运，第一步把除氧器的射水箱的水位补到溢流口，溢流口阀门为开式，射水箱的补水口也是正常补水，保证射水箱水温在30℃，关闭相关阀门，先把除氧器的水位补到运行标准水位。启动真空射水泵，打开吸入管道上的闸阀，除氧器的真空度达到-0.075Mpa时，打开进水阀门，开启锅炉给水泵，被除氧水进入旋膜器，在0.2Mpa的水压下形成高效率水膜裙，在高真空下运行，把水温度提高约30℃-60℃，氧气充分吸出被射水抽气吸出排入射水箱。除过氧的给水进入电解缸电解除氧，再次进入二级电解缸化学除氧，除氧水被排入三级电解缸化学除氧增压，锅炉给水泵将除过氧的水送给锅炉。除氧器停用时必须先关闭吸入管道上的闸阀，再停射水泵，如果先停射水泵，不关吸入管道上的闸阀，除氧器处于真空状态，会将射水箱的水倒吸至除氧器，影响除氧效果。

五、真空电化学除氧器、两极真空除氧器的自动控制系统

      1、这一系统设备正常运行属全自动控制，无人值守，设备全套运行由PLC智能控制，所有运行参数及控制点都由PLC自动监测、自动调整。所有阀门及真空泵组自动控制开启（亦可手动开启）。

      2、设备在线运行真空度控制在-0.05 ~ -0.06Mpa以上。确保除盐水进入除氧器，并在高效旋膜装置内强力旋转，形成水膜裙，氧气得到充分析出。一旦真空度不稳定，设备自动报警，此时需人员进行现场调整。

      3、水位由液位自动控制器控制，如水位低于设计水位时设备将自动报警。

      4、PLC自动跟踪控制电动给水调节阀及真空度，始终控制给水含氧量≤0.05~0.1mg/L。