热力除氧器的设计压力、设计温度如何确定？需要考虑哪些安全裕度？

一、热力除氧器设计压力如何确定？
设计压力是指在最不利工况下，容器内部可能出现的最高压力，并在此基础上加上安全裕度。
主要按以下步骤确定：
1. 确定正常工作压力
根据机组热力系统：
中低压机组：除氧器一般为0.02–0.12 MPa（表压）
高压机组：滑压运行时0.14–0.8 MPa（表压）
这是正常运行时的压力。
2. 热力除氧器考虑压力波动与瞬态工况
包括：负荷骤升 / 骤降、进汽压力突然升高、安全阀起跳前的压力峰值、启动、停机、甩负荷等瞬态过程、设计压力必须覆盖这些工况下的最高瞬时压力。
3. 加上安全阀整定压力
设计压力通常按安全阀整定压力来定，一般取：设计压力 = 1.05 × 安全阀整定压力（常用）或设计压力 = 1.10 × 最大可能工作压力
4. 最终确定设计压力
工程上常用：
低压除氧器：设计压力约 0.25–0.4 MPa
高压除氧器：设计压力约 0.8–1.25 MPa
二、热力除氧器设计温度如何确定？
设计温度是指容器在设计压力下，壁温可能达到的最高温度。
1. 正常运行温度
除氧器工作温度约为对应压力下的饱和温度：
0.1 MPa 饱和温度 ≈ 120℃
0.6 MPa 饱和温度 ≈ 160℃
0.8 MPa 饱和温度 ≈ 175℃
2. 考虑启动、甩负荷等瞬态高温
启动时蒸汽温度可能高于正常饱和温度；甩负荷时可能出现自生沸腾或高温蒸汽直接进入。
设计温度一般取：高于正常饱和温度 20–40℃或按系统可能出现的最高壁温确定
3. 最终确定设计温度
常见取值：低压除氧器：设计温度 150–180℃，高压除氧器：设计温度 180–220℃
三、热力除氧器设计压力和设计温度需要考虑哪些安全裕度？
安全裕度主要来自规范要求 + 工况不确定性 + 制造与材料特性。
1. 压力方面的安全裕度
安全阀整定裕度：设计压力 ≥ 1.05 × 安全阀整定压力
瞬态压力裕度：考虑负荷波动、汽源扰动、压力冲击
系统压力波动裕度：考虑进汽压力波动、阀门动作冲击
规范要求裕度：按 GB150、ASME 等标准，设计压力一般取1.1–1.25 倍最大工作压力
2. 温度方面的安全裕度
饱和温度裕度：设计温度 ≥ 正常饱和温度 + 20–40℃
瞬态温度裕度：考虑启动、甩负荷、蒸汽过热度
材料许用温度裕度：确保材料在设计温度下仍有足够许用应力
壁温分布裕度：考虑局部过热、热冲击
3. 材料与制造裕度
材料许用应力的安全系数，焊接接头强度折减，腐蚀裕度（内部水侧、蒸汽侧），制造偏差、厚度负偏差
4. 运行与工况裕度
长期超压、超温的可能性，除氧器水位波动导致的局部压力变化，自生沸腾、汽锤、水锤等异常工况
四、总结
设计压力 = 最大可能工作压力 × 安全系数（1.05–1.25）+ 安全阀整定裕度
设计温度 = 最高饱和温度 + 瞬态温度裕度（20–40℃）+ 材料许用温度裕度
安全裕度覆盖：压力波动、温度波动、材料性能、制造偏差、异常工况