凝汽器工作原理及操作和分析

1200 0.0069 50 3300 27 0.05 0.4 304 Φ20×0.7 32
三、表面式凝汽器的工作原理：
• 表面式凝汽器的工作原理：凝汽器中装有大量的铜管， 并通以循环冷却水。当汽轮机的排汽与凝汽器铜管外表 面接触时，因受到铜管内水流的冷却，放出汽化潜热变 成凝结水，所放潜热通过铜管管壁不断的传给循环冷却 水并被带走。这样排汽就通过凝汽器不断的被凝结下来。 排汽被冷却时，其比容急剧缩小，因此，在汽轮机排汽 口下凝汽器内部造成较高的真空。
• 工作水温升高，使抽气室压 力升高，降低了抽气器的效 率。当发现水温升高时，应 开启工业水补水，降低工作 水温度。
4、真空系统漏人空气：
• 真空系统是否漏入空气，可 通过严密性试验来检查。此 外，空气漏入真空系统，还 表现为凝结水过冷度增加， 并且凝汽器端差增大。
五、凝汽器真空下降 的危害：
• (1)使排汽压力升高,可用焓降减小,不经 济,同时机组出力有所降低； (2)排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松 弛,破坏严密性； (3)排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受 热膨胀,引起中心变化,产生振动； (4)汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承 过载而磨损； (5)真空下降使排汽的容积流量减小,对 末级叶片的某一部位产生较大的激振力, 有可能损坏叶片,造成事故.
• 对一定的凝汽器，端差 的大小与凝汽器冷却水入口 温度、凝汽器单位面积蒸汽 负荷、凝汽器铜管的表面洁 净度，凝汽器内的漏入空气 量以及冷却水在管内的流速 有关。一个清洁的凝汽器， 在一定的循环水温度和循环 水量及单位蒸汽负荷下就有 一定的端差值指标，一般端 差值指标是当循环水量增加， 冷却水出口温度愈低，端差 愈大，反之亦然；单位蒸汽 负荷愈大，端差愈大，反之 亦然。实际运行中，若端差 值比端差指标值高得太多， 则表明凝汽器冷却表面铜管 污脏，致使导热条件恶化。
四、凝汽器水位升高 的危害
（1）凝汽器水位升高，会使凝 结水过冷却； （2）影响凝汽器的经济运行； （3）如果水位太高，将铜管 （底部）淹没，将使整个凝汽 器冷却面积减少，严重时淹没 空气管，使抽气器抽水，凝汽 器真空严重下降。
五、凝汽器运行状况 好坏的标志
（1）能否达到最有利（最佳） 真空； （2）能否保证凝结水的品质 合格； （3）凝结水的过冷度能否保 持最低。
凝汽器端差增加的 原因
1、凝器铜管水侧或汽侧 结垢； 2、凝汽器汽侧漏入空气； 3、冷却水管堵塞； 4、冷却水量减少等
三、凝汽器过冷度
凝汽器过冷度是指在凝汽器压力下
的饱和温度与凝结水温度之差
凝结水过冷度是衡量凝结器运行经 济性的重要指标，过冷度小，表示 循环水带走的热量少，机组经济性 好，反之过冷度大，循环水带走的 热量多，机组经济性差。据资料介 绍，过冷度每增加1℃，机组热耗 率就上升0.02%
• 5、凝结水泵轴向密封不严密。 6、低压给水加热器汽侧空间不严密。 7、设备、管道破损或焊缝存在问题。
凝汽器严密性差的 主要原因
（二）水侧： 1、胀管管端泄漏。采
用垫装法连接管子和管板 时，填料部分密封性不好。
2、在管子进口端部发 生冲蚀。
3、冷却管破损。
二、凝汽器端差：
凝汽器压力下蒸汽的饱和温度与凝汽器冷 却水出口温度之差。
因为真空系统庞大，影响真空的因素较多，所以真空 缓慢下降时，寻找原因比较困难，重点可以检查以下各项， 并进行处理。
• 1、循环水量不足：
• 循环水量不足表现在同一负荷下， 凝汽器循环水进出口温差增大，其 原因可能是凝汽器进入杂物而堵塞。 对于装有胶球清洗装置的一机组， 应进行反冲洗。对于凝汽器出口管 有虹吸的机组，应检查虹吸是否破 坏，其现象是：凝汽器出口侧真空 到零，同时凝汽器入口压力增加。 出现上述情况时，应使用循环水系 统的辅助抽气器，恢复出口处的真 空，必要时可增加进入凝汽器的循 环水量。 凝汽器出入口温差增加， 还可能是由于循环水出口管积存空 气或者是铜管结垢严重。此时应开 启出口管放空气阀，排除空气或投 入胶球清洗装置进行清洗，必要时 在停机后用高压水进行冲洗。
虹吸
• 水越过高位容器液面而流向低位容器 的现象。
• 高、低位容器的位差是产生虹吸流动 的动力。
• 虹吸理论最大高度为10.33米。 • 实际上由于液体在一定温度下具有一
定的饱和气压，同时管路又有各种阻 力损失及流速不能为零，虹吸高度一 般只能达到6~7米。
真空缓慢下降的原因和处理
2、凝汽器水位升高：
六、凝汽器循环水出水温度 升高的原因
⑴ 进水温度升高，出水温度 相应升高。 ⑵ 汽轮机负荷增加。 ⑶ 凝汽器管板及铜管脏污堵 塞。 ⑷ 循环水量减少。 ⑸ 循环水二次滤水网脏污、 堵塞。 ⑹ 排汽量增加。 ⑺ 真空下降。
七、循环水出水压力变 化的原因
• ⑴ 循环水量变化或中断。 • ⑵ 出水管漏空气。 • ⑶ 虹吸井水位变化。 • ⑷ 循环水进出水门开度变化。 • ⑸ 循环水出水管空气门误开。 • ⑹ 循环水管内空气大量涌入凝汽器，
真空急剧下降的原因 和处理
• 2、射水抽气器工作失常：如果发现射水泵出口压 力，电机电流同时到零，说明射水泵跳闸；如射 水泵压力．电流下降，说明射水泵本身故障或水 池水位过低。发生以上情况时，均应启动备用射 水池和射水抽气器，水位过低时应补水至正常水 位。 3、凝汽器满水：凝汽器在短时间内满水，一般是 凝汽器铜管泄漏严重，大量循环水进入汽侧或凝 结水泵故障所致。处理方法是立即开大水位调节 阀并启动备用凝结水泵。必要时可将凝结水排入 地沟，直到水位恢复正常。 铜管泄漏还表现为凝 结水硬度增加。这时应停止泄漏的凝汽器，严重 时则要停机。 如果凝结水泵故障，可以从出口压 力和电流来判断。
• 凝汽器运行时，冷却水从前水室的下半部分进来，通 过冷却水管（换热管）进入后水室，向上折转，再经上 半部分冷却水管流向前水室，最后排出。低温蒸汽则由 进汽口进来，经过冷却水管之间的缝隙往下流动，向管 壁放热后凝结为水。
第二部分 凝汽器的真空
• 一、真空度定义： 从真空表所读得的数值称真
空度。真空度数值是表示出系 统压强实际数值低于大气压强 的数值，即：
真空度=大气压强—绝对压 强
二、凝汽器中真空的形成 主要原因
• 在启动过程中凝汽器真 空是由主、辅抽汽器（真空 泵）将汽轮机和凝汽器内大 量空气抽出而形成的。
• 在正常运行中，凝汽器 真空的形成是由于汽轮机排 汽在凝汽器内骤然凝结成水 时其比容急剧缩小而形成的。 如蒸汽在绝对压力4kpa时蒸 汽的体积比水的体积大3万倍， 当排汽凝结成水后，体积就 大为缩小，使凝汽器内形成 高度真空。
三、凝结器的真空形成和 维持必须具备三个条件
1）凝汽器铜管必须通过一 定的冷却水量； 2）凝结水泵必须不断地把 凝结水抽走，避免水位升高， 影响蒸汽的凝结； 3）抽汽器（真空泵）必须 把漏入的空气和排汽中的其 它气体抽走。
四、真空下降的原因和处理
凝汽器真空下降分急剧下降和缓慢下 降两种。
• （一）真空急剧下降的原因和处理
虹吸破坏。 • ⑺ 热负荷大，出水温度过高，虹吸作
用降低。 • ⑻ 凝汽器铜管堵塞严重。
讲解完毕，谢谢！
第三部分 凝汽器其他 概念及分析
• 一、凝汽器严密性差的主要原因 （一）汽侧：
• 1、汽轮机排气缸和凝汽器喉部连接法兰或 焊缝处漏气。如采用套筒水封 连接方式，喉 部变形使填料移动，填料压得不紧，或封水 量不足。 2、汽轮机端部轴封存在问题或工作不正常。 3、汽轮机低压缸接合面、表计接头等不严 密。 4、有关阀门不严密或水封阀水量不足。
凝汽器工 作原理及 相关分析
目录
凝汽器工作原理、结构及其相关操作 第一部分 凝汽器的介绍 一、凝汽器的主要作用： 二、本厂凝汽器主要参数： 三、表面式凝汽器的工作原理： 第二部分 凝汽器的真空 一、真空度定义： 二、凝汽器中真空的形成主要原因： 三、凝结器的真空形成和维持必须具备三个条 件： 四、真空下降的原因和处理 五、凝汽器真空下降的危害： 第三部分 凝汽器其他概念及分析 一、凝汽器严密性差的主要原因 二、凝汽器端差： 三、凝汽器过冷度 四、凝汽器水位升高的危害 五、凝汽器运行状况好坏的标志 六、凝汽器循环水出水温度升高的原因
真空急剧的原因和处理
4、轴封供汽中断：如果轴封 供汽压力到零或出现微负压， 说明轴封供汽中断，其原因 可能是轴封压力调整节器失 灵，调节阀阀芯脱落或汽封 系统进水。此时应开启轴封 调节器的旁路阀门，检查除 氧器是否满水(轴封供汽来自 除氧器时)。如果满水，迅速 降低其水位，倒换轴封的备 用汽源。
（二）真空缓慢下Βιβλιοθήκη 的原因和处理• 2）将汽轮机的低压缸排出的蒸 汽凝结成水，重新送回锅炉进行 循环；
二、本厂凝 汽器主要参
数：
凝汽器
型号 型式 冷却面积 蒸汽压力 蒸汽流量 冷却水量 冷却水温 水阻 冷却水压力（max.） 管子材料 管子规格 无水时净重
m2 MPa
t/h t/h ℃ MPa MPa(a)
mm t
N-1200-2 二流程二道制表面式
第一部分 凝汽器的介绍
• 凝汽器将汽轮机排 汽冷凝成水的一种 换热器，又称复水 器。凝汽器主要用 于汽轮机动力装置 中，分为水冷凝汽 器和空冷凝汽器两 种。
一、凝汽器的主要作 用：
• 1）在汽轮机排汽口造成较高真 空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最 低压力，增大蒸汽在汽轮机中的 可用焓降，提高循环热效率；
• 1、循环水中断：循环水中断的故障可以从 循环泵的工作情况判断。若循环泵电机电流 和水泵出口压力到零，即可确认为循环泵跳 闸，此时应立即启动备用循环泵。若强合跳 闸泵，应检查泵是否倒转；若倒转，严禁强 合，以免电机过载和断轴。如无备用泵，则 应迅速将负荷降到零，打闸停机。 循环水泵 出口压力、电机电流摆动，通常是循环水泵 吸入口水位过低、滤网堵塞等所致，此时应 尽快采取措施，提高水位或清降杂物。 如果 循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低， 则可能是循环水泵本身故障引起。 如果循环 泵在运行中出口误关，或备用泵出口门误开， 造成循环水倒流，也会造成真空急剧下降。