旋膜除氧器操作原理与维护指南

旋膜除氧器操作原理与维护指南在火力发电、化工生产等热力系统中，水中溶解氧会对管道、锅炉等设备造成严重氧腐蚀，降低设备寿命并增加安全隐患。旋膜除氧器作为高效热力除氧设备，通过“物理传质+热力脱除+化学辅助”的复合机制实现水中溶氧脱除，其稳定运行与规范维护直接关系到系统经济性与可靠性。本文从操作原理、规范流程及维护要点三方面，为从业者提供实用技术指引。一、旋膜除氧器操作原理旋膜除氧器的核心原理基于亨利定律（气体在水中的溶解度与气相中该气体分压成正比）与道尔顿分压定律（混合气体总压等于各组分气体分压之和），工作过程分为三个关键阶段：1.旋膜成膜与传质强化待除氧水通过旋膜器（带螺旋槽的布水装置）时，被强制形成螺旋下降的水膜。水膜比表面积大幅增加（相较于柱状水流，膜状水流气液接触面积可提升数倍），使水中溶解氧更易向气相扩散；同时，旋膜过程中水流湍流程度提高，进一步强化气液传质效率。2.热力除氧的温度-压力协同作用除氧头内通入的蒸汽（二次蒸汽或辅助蒸汽）使水被加热至对应压力下的饱和温度（如常压下约104℃）。此时，水中溶氧溶解度随温度升高急剧下降（温度每升10℃，氧溶解度约降1/3）；蒸汽的引入又使气相中氧分压趋近于零（道尔顿分压定律），推动水中氧分子持续向气相扩散。3.二次除氧与气体排出经旋膜除氧的水进入下部储水箱，微量未脱除的氧会与补充的化学除氧剂（如联氨、亚硫酸钠）反应实现二次除氧；气相中的氧、不凝气则通过顶部排气阀排出，确保除氧过程持续进行。二、旋膜除氧器规范操作流程（一）启动前检查设备外观：检查除氧器本体、管道、阀门无变形、泄漏，保温层完好。阀门状态：确认进水阀、蒸汽阀、排气阀、排污阀关闭，水位调节阀、止回阀灵活可靠。仪表与药剂：水位计、压力表、温度计显示正常，化学除氧剂储量充足，加药装置无堵塞。系统联动：检查给水泵、蒸汽源、加药泵的电气与机械连锁正常，备用设备就绪。（二）启动操作1.预充水与排气：缓慢开进水阀，充水至正常水位1/3，打开顶部排气阀排空气（防止气堵）。2.蒸汽预热：开蒸汽调节阀，以≤0.1MPa/min速率升压，使水温升至80℃以上（避免温差过大变形）。3.进水与加药：水温稳定在饱和温度（如常压104℃）时，调进水流量至设计值，同步启动加药泵加除氧剂。4.参数确认：监测水位（正常水位±50mm）、温度（偏差≤2℃）、压力（与设计值偏差≤0.02MPa），溶解氧≤7μg/L（或工艺要求值）。（三）运行监控常规巡检：每小时记录水位、温度、压力、溶氧数据，检查管道无振动、阀门无泄漏，排气口无大量蒸汽带出（否则调排气量）。异常处置：溶氧超标时，优先查蒸汽量、水温是否达标；水位快速下降时，排查进水阀/排污阀是否误开，必要时切换备用泵补水。负荷调整：系统负荷变化时，先调蒸汽量，后调进水量，保持水温稳定（避免“返氧”）。（四）停运操作1.减负荷：逐步降进水流量（每次降幅≤20%设计流量），同步减蒸汽供应，保持水温≥95℃。2.停泵与关阀：关加药泵、进水阀，水位降至低限后关蒸汽阀，开排气阀缓慢泄压（速率≤0.05MPa/min）。3.防冻与防腐：冬季停运排净积水；长期停运时充氮气（或干燥空气）保护，防止湿空气腐蚀。三、旋膜除氧器维护指南（一）日常维护要点水位与压力管理：每日查水位计准确性（与远传水位对比），每周校验压力表、温度计，确保压力波动≤0.03MPa。阀门与管道：每月查进水阀、蒸汽阀密封性能，紧固/更换泄漏的法兰、接头，管道支吊架无松动。化学除氧剂：每班次监测加药泵流量，每周检测除氧剂浓度（如亚硫酸钠浓度＜10%时更换）。排气系统：每周清理排气阀滤网；排气带水量大时，停运后检查旋膜器是否损坏。（二）定期检修计划周期检修项目操作要点---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------每周旋膜器外观检查打开人孔，目视检查旋膜管无变形、堵塞，螺旋槽无结垢（必要时软刷清理）。每月喷嘴与填料检查检查进水喷嘴无磨损、堵塞，填料层（若有）无塌陷，必要时更换破损填料。每季度内部腐蚀检测内窥镜或脚手架检查除氧头、储水箱内壁腐蚀，深度＞1mm时评估修复。每年承压部件探伤对封头、法兰等承压部位超声/射线探伤，确保无裂纹、未熔合等缺陷。（三）典型故障处理1.溶解氧超标原因：蒸汽量不足（水温低）、旋膜器堵塞（水膜不良）、除氧剂失效。处理：增蒸汽量至水温达标，停运清理旋膜器，更换除氧剂并调加药量。2.水位异常波动原因：进水阀失控（卡涩/误动作）、排污阀泄漏、水位计故障。处理：切换手动调进水阀，关排污阀查密封，校准水位计（双室平衡容器清理引压管）。3.设备振动异响原因：管道存气（气蚀）、旋膜器松动、支座损坏。处理：开排气阀排空气，紧固旋膜器螺栓，检查并更换损坏支座。结语旋膜除氧器的高效运行是热力系统安全经济的重要保障。通过理解其“