200MW机组凝汽器传热效能下降原因分析及其对策
凝汽器真空缓慢下降的原因分析及处理方法
一、在汽轮机组启动过程中,造成凝结器真空缓慢下降的原因1、汽轮机轴封压力不正常(1)、原因:在机组启动过程中,若轴封供汽压力不正常,则凝结器真空值会缓慢下降,当轴封压力低时,汽轮机高、低压缸的前后轴封会因压力不足而导致轴封处倒拉空气进入汽缸内,使汽轮机的排汽缸温度升高,凝结器真空下降。
而造成轴封压力低的原因可能是轴封压力调节伐故障;轴封供汽系统上的阀门未开或开度不足。
(2)、象征:机械真空表、真空自动记录表的指示值下降、汽轮机的排汽缸温度的指示值会上升。
(3)、处理:当确证为轴封供汽压力不足造成凝结器真空为缓慢下降时,值班员必须立即检查轴封压力、汽源是否正常,在一般情况下,只需要将轴封压力调至正常值即可。
若是因轴封汽源本身压力不足,则应立即切换轴封汽源,保证轴封压在正常范围内即可,若是无效,则应该进行其它方面检查工作。
2、凝结器热水井水位升高(1)、原因:凝结器的热水井水位过高时,淹没凝结器铜管或者凝结器的抽汽口,则导致凝结器的内部工况发生变化,即热交换效果下降,这时真空将会缓慢下降。
而造成凝结器的热水井水位升高的原因可能是除盐水补水量过大;机组#4低加凝结水排水不畅;凝结水系统上的阀门开度不足造成的。
(2)、象征:机械真空表、真空自动记录表、汽轮机的排汽缸温度的指示值下降、而凝结器电极点、就地玻管水位计值会上升。
(3)、处理:当确证为凝结器的热水井水位升高造成凝结器真空为缓慢下降时,值班员必须立即检查究竟是什么原因使凝结器真水位上升,迅速想办法将凝结水位降至正常水位值。
3、凝结器循环水量不足(1)、原因:当循环水量不足时,汽轮机产生的泛汽在凝结器中被冷的量将减小,进而使排汽缸温度上升,凝结器真空下降,造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障;循环水进水间水位低引起循环水泵汽化,使循环水量不足;机组凝结器两侧的进、出口电动门未开到位;在凝结器通循环水时,系统内的空气未排完。
(2)、象征:机械真空表、真空自动记录表的指示值会下降,汽轮机的排汽缸温度的指示值上升,凝结器循环水的进、出口会波动,凝结器循环水的进、出口水温度会发生变化(进口温度正常,出口温度升高)。
某厂汽轮机凝器真空下降原因分析及处理
某厂汽轮机凝器真空下降原因分析及处理汽轮机凝器真空下降是一个更常见的汽轮机问题。
汽轮机凝汽器设备的压力不仅会降低单位的效率,甚至造成事故停机时间。
真空下降的原因很多,其特点和处理解决方法是不同的。
本文只要对凝汽式汽轮机真空下降的原因分析及处理要求进行了简要的分析。
【关键词】凝汽式汽轮机真空下降原因分析处理要求1.设备简介汽轮机设备在启动和正常运行过程中，都需要将设备（特别是凝汽器）和汽水管路中的不凝结气体及时抽出，以维持凝汽器的真空，改善传热效果，提高汽轮机设备的热经济性。
因此，由真空泵、汽水管道和阀门等组成真空设备就成了凝汽器设备中必不可少的一个重要组成部分。
本厂真空泵采用水作为工作介质的液环泵，即为水环泵。
水环泵容易实现自动化，它形成的真空与汽轮机组工况无关。
设计合理的新型水环泵具有很高的可靠性。
真空泵运行时，自密封水从水环顶部引出，而工作水从水环底部进入。
系统中的补给水来自凝结水，经一水位调节阀后进入真空泵的汽水分离器。
当水位调节阀故障时，可以通过该阀的手动旁路阀来控制水位。
正常运行时，从水环真空泵中排出的汽水混合物在分离箱中自燃分离，分离出来的气体经逆止阀排入大气，分离后的水则留在汽水分离箱内，经一离心泵升压后，进入真空泵冷却器，降温后重新回到真空泵内。
水环真空泵在排汽时，工作水会排出一小部分。
经过汽水分离器后，这一小部分水又送回泵内，所以工作水的损失较小。
为了保证稳定的水环厚度，在运行中需要向泵内补充凝结水，但量很少。
（真空系统如图1、2所示）。
此外凝器真空下降还涉及到凝水系统、轴封系统、循环水系统等。
（1）（2）1.凝器真空下降的危害1.凝汽器真空下降，会使机组的轴向推力增大，严重时会造成推力瓦过负荷从而磨损。
2.凝汽器真空下降，低压缸末级叶片有较容积流量将大幅度的减小，将末级叶片严重的偏离设计的工况。
末级叶片将要产生脱流及漩流，同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力。
严重时会使末级叶片发生断裂的事故。
凝汽器真空严密性下降原因分析及预防措施
凝汽器真空严密性下降原因分析及预防措施摘要：真空是影响汽轮机带负荷和热效率的一个重要经济指数，传热效能又直接影响真空的高低，从传热学的角度分析，结合国电宿州电厂2×350MW机组及大唐国际集团江苏南通吕四港电厂4×660MW机组在线调试运行实践，提出了提高传热效能，改善凝汽器交换工况的方法。
关键词：凝汽器；真空度；原因分析；预防措施1、前言凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是汽机排汽受冷却凝结成水，形成高度真空，使进汽机蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功，其运行工况的正常与否，直接影响到整个机组的安全和经济运行。
凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。
凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，如机组真空下降1%，机组热耗将要上升0.6%～1%。
因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空；是每个发电厂节能的重要内容。
据估算，中小型机组真空每提高1%，机组功率可增加1%，煤耗下降1%。
若一台6000kW机组，以每年运行7000h计，每年可多发电420000kW.h，节约标煤210t。
2、传热与真空的分析正常运行时凝汽器的排汽压力与排气温度的关系是饱和蒸汽的压力和温度的关系，也就是说凝汽器的排汽压力是由相应的饱和蒸汽温度来决定的，而饱和蒸汽的温度与外界冷却介质的热交换程度有关。
在凝汽器中，蒸汽受冷却发生相变，相变时凝结水在整个换热面上保持饱和温度t1，蒸汽汽化潜热被冷却水吸收。
蒸汽凝结放出的热量为：hc:排汽焓，kJ/kg;hc′:凝结水焓，kJ/kg;Gc:排汽量，kJ/s;r:汽化潜热，kJ/kg。
凝汽器热量传递满足Q传=KF△tm△tm——整个换热面对数平均温压，℃K——传热系数，kW/(m2.℃)F——传热面积，m2冷却水吸收的热量为：其中：c：比热容，kJ/(kg.℃)；m:质量流量，kg/s；讨论：a.当冷却水进口温度下降，其吸收的热量Q吸就增加，蒸汽冷凝温度t1就越低。
汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析
汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析发布时间：2022-01-06T03:01:40.187Z 来源：《中国电业》2021年22期作者：闪鹏章[导读] 汽轮机运行的可靠性作为电厂运行的重要手段，对电厂的安全生产至关重要闪鹏章淮沪电力有限公司田集发电厂，安徽淮南 232082摘要：汽轮机运行的可靠性作为电厂运行的重要手段，对电厂的安全生产至关重要。
真空系统在汽轮机部件中起着非常重要的作用。
凝结真空一旦降低，将对汽轮机运行的安全性和效率产生重大影响。
因此，本文从实际凝汽器下降的危害入手，分析了凝汽器真空下降的现象和原因，并继续实施改善系统真空的措施。
关键词：凝汽器真空下降；原因分析；处理前言：汽轮机真空系统在电厂当前的生产和运行过程中至关重要。
在运行过程中，一旦电容器的真空度降低，汽轮机的热耗就会增加，蒸汽消耗就会增加，功率就会降低，从而影响整个电厂运行的效率和安全性。
此外，在机组实际运行过程中，导致电容器真空浪费的原因很多，且发生频率较高。
因此，有必要详细分析各种原因，并采取切实可行的预防措施，以确保电厂的稳定和安全运行。
1.凝汽式汽轮机真空度降低的原因分析1.1凝汽器系统问题(1)凝汽器系统满水凝汽器充水是凝汽式汽轮机真空度降低的主要原因之一。
当凝汽器中的水位升高时，凝汽器管的下部浸入水中，从而减少凝汽器冷却面积，从而增加汽轮机的排气压力，导致汽轮机真空度降低。
随着冷凝器中的水位继续升高，安装在冷凝器上的真空计的指示值将继续降低，而抽气系统上的真空计的指示值将继续升高。
当水位超过排气管的孔口时，排气管中会有水流，这将影响系统的正常功能。
冷凝系统满水的原因有几个：一是冷凝泵故障；二是凝汽器铜管断裂甚至断裂，污染凝结水水质；第三，冷凝备用泵发生故障，或阀门未密封关闭或控制阀损坏，导致水通过备用泵返回冷凝器；第四，在凝汽器系统运行过程中，冷凝水再循环控制阀误开，导致凝汽器水满。
(2)凝汽器冷却面结垢。
凝汽器真空下降的原因及处理讲解
凝汽器真空下降的原因及处理讲解凝汽器在蒸汽动力系统中扮演着至关重要的角色，它可以将蒸汽冷凝成水，有效地回收热能，并保持系统的真空状态。
然而，有时候凝汽器的真空会下降，导致系统效率降低甚至故障。
本文将探讨凝汽器真空下降的原因及处理方法。
一、凝汽器真空下降的原因1.水冷却效率低下：凝汽器通常通过水冷却来冷凝蒸汽，但如果冷却水量不足或水温过高，会导致冷却效率降低，使得凝汽器内部的温度升高，真空下降。
2.冷凝管道堵塞：如果凝汽器的冷凝管道被污垢、杂质或其它物质堵塞，会影响冷凝工作，造成真空下降。
3.蒸汽温度变化：蒸汽温度变化会导致凝汽器内部温度不稳定，真空下降。
4.水位不稳定：凝汽器的水位不稳定会影响冷凝效果，导致真空下降。
5.漏水：凝汽器内部的漏水会暴露更多的表面积让空气侵入，破坏真空状态，导致真空下降。
6.压力波动：系统压力波动会影响凝汽器的工作，导致真空下降。
二、处理凝汽器真空下降的方法1.调整冷却水流量和温度：确保凝汽器冷却水流量充足，温度适中。
2.清洁冷凝管道：定期清洁凝汽器内部的冷凝管道，保持畅通。
3.控制蒸汽温度：调节蒸汽温度，保持稳定。
4.确保水位稳定：监控凝汽器的水位，保持稳定。
5.处理漏水问题：及时修复凝汽器内部的漏水问题，保持封闭性。
6.稳定系统压力：确保系统压力稳定，避免波动对凝汽器的影响。
7.检查凝汽器密封性：检查凝汽器的密封性能，确保完好无损。
8.定期维护保养：定期检查凝汽器的运行状态，进行维护保养，确保其正常工作。
通过以上方法处理凝汽器真空下降问题，可以有效提高凝汽器的工作效率，保证系统的正常运行。
凝汽器在蒸汽动力系统中起着至关重要的作用，因此及时发现真空下降问题并采取有效措施是至关重要的。
希望以上内容能帮助您更好地了解凝汽器真空下降的原因及处理方法。
凝汽器端差大原因
凝汽器端差大原因一、凝汽器铜管结垢凝汽器铜管要是结垢了呀，那可不得了。
就像水管里堵了东西一样，热量传递就不顺畅啦。
这垢可能是水里的一些杂质沉淀下来的，也可能是水里的钙镁离子啥的形成的水垢。
结垢之后呢，蒸汽在凝汽器里想把热量传给冷却水就变得困难重重，这端差可不就大起来了嘛。
二、凝汽器内积聚空气空气在凝汽器里那就是个捣乱分子。
本来凝汽器里应该是蒸汽和冷却水好好进行热交换的地方，结果空气跑进去了。
空气会在铜管表面形成一层气膜，这气膜就像一个隔热层一样，阻碍了热量的传递。
蒸汽的热量就不能很好地传给冷却水，端差就会增大咯。
这空气可能是从一些密封不严的地方跑进去的，比如说凝汽器的连接处或者是抽气设备有点小毛病的时候。
三、冷却水量不足冷却水要是不够，就像给一个大火炉降温，只给一点点水一样，根本降不下来。
在凝汽器里也是这个道理，冷却水少了，它能带走的热量就有限。
蒸汽释放的热量不能被冷却水及时带走，就会导致端差变大。
冷却水量不足可能是因为冷却水泵出问题了，比如说水泵的叶轮坏了，或者是冷却水管道有堵塞或者泄漏的情况。
四、凝汽器铜管脏污铜管表面脏脏的，也会影响热交换。
这脏污可能是水里的泥沙、微生物之类的东西附着在上面。
这就好比我们冬天穿了一件脏衣服，保暖性就变差了。
铜管脏污后，热传导效率降低，端差就会增大。
五、蒸汽流量过大如果蒸汽一股脑儿地往凝汽器里涌，超出了凝汽器正常能处理的范围，就会造成热量不能及时被冷却水带走。
就像一群人挤在一个小房间里，空气都不流通了。
这样的话，蒸汽和冷却水之间的热平衡被打破，端差也就跟着变大了。
【干货】凝汽器真空下降的原因和处理
【干货】凝汽器真空下降的原因和处理汽轮机真空下降分为急剧下降和缓慢下降两种情况：一、真空急剧下降的原因和处理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出。
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、网滤堵塞等所致，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，或备用泵出口门误门，造成循环水倒流，也会造成真空急剧下降。
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，均应启动备用射水磁和射水抽气器，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。
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、真空缓慢下降的原因和处理因为真空系统庞大，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。
凝汽器端差减小的原因
凝汽器端差减小的原因凝汽器端差减小的原因，这可是个挺有趣的事儿呢。
咱就像侦探一样，一点点来探究其中的奥秘。
咱先说说凝汽器是干啥的吧。
它就像是一个超级冷却器，把汽轮机排出来的蒸汽给变成水，这个过程就像是把热气腾腾的馒头给变回面粉团一样神奇。
那端差呢，就是凝汽器里蒸汽饱和温度和冷却水出口温度的差值。
这端差要是减小了呀，就像是你的钱包里突然多了点钱一样，肯定是有原因的。
有一个原因可能是冷却水量增加了。
这怎么理解呢？就好比你在冲一杯特别浓的咖啡，水少的时候咖啡总是很烫，而且很久都散不了热。
要是你一下子加了好多水呢，咖啡很快就凉下来了。
凝汽器里也是这样，冷却水多了，就能更快地带走蒸汽的热量，那蒸汽饱和温度和冷却水出口温度的差值可不就小了嘛。
这就像是一场接力赛，原来只有几个人跑，现在来了一大群人跑，那速度能不快吗？你说是不是这个理儿？还有啊，凝汽器的铜管要是干净了，端差也会减小呢。
铜管就像是凝汽器的血管，蒸汽的热量要通过铜管传给冷却水。
要是铜管里面脏脏的，就像你的血管里堵了垃圾一样，热量传递就不顺畅。
可是如果铜管被清洗得干干净净，那热量传递就像高速公路上的汽车一样畅通无阻。
蒸汽的热量很快就被冷却水带走了，端差自然就小了。
这就好比你走路，前面全是石头和杂物，你肯定走得慢，把这些东西都清理掉，你就可以大步流星地往前走了。
再说说真空系统的严密性。
如果真空系统很严密，就像是一个密封的盒子，里面的空气不会随便跑出去或者进来。
这样的话，凝汽器里的压力就比较稳定，蒸汽更容易凝结成水，热量散发得也更有规律。
这就像你在一个封闭的房间里吹气球，气球很容易就吹大了，因为空气都在这个房间里。
要是房间到处漏风呢，你吹气球就费劲了。
在凝汽器里也是一样，真空系统严密，端差就容易减小。
另外，冷却水的水温降低也会让端差减小。
这就像夏天和冬天洗澡一样，夏天的时候水凉得慢，冬天的时候水凉得可快了。
因为冬天的水温低呀。
在凝汽器里，冷却水温度低，它吸收蒸汽热量的能力就更强，能更快地把蒸汽的温度拉下来，端差也就跟着减小了。
-汽轮机凝汽器真空度下降原因分析
汽轮机凝汽器真空度下降原因分析在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。
汽轮机的真空下降会使汽轮机的可用热焓降减少器综合性.凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，如机组真空下降1%，机组热耗将要上升0.6%～1%。
因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空；是每个发电厂节能的重要内容。
而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因素制约。
因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出预防真空度下降的措施，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,直接提高整个汽轮机组的热经济性。
引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器或真空泵故障、凝汽器满水（或水位升高）、凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。
就这些问题我将分别做出分析、阐述：一、循环水量中断或不足⑴循环水中断循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是：真空表指示回零；凝汽器前循环水泵出口侧压力急剧下降；冷却塔无水喷出。
循环水中断的原因可能是：循环水泵或其驱动电机故障；循环水吸水口滤网堵塞，吸入水位过低；循环水泵轴封或吸水管不严密或破裂，使空气漏人泵内等。
循环水中断时，应迅速卸掉汽轮机负荷，并注意真空降到允许低限值时进行故障停机。
⑵循环水量不足循环水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循环水出口和人口温差增大。
由于引起循环水量不足的原因不同，因此有其不同的特点，所以可根据这些特征去分析判断故障所在，并加以解决：①若此时凝汽器中流体阻力增大，表现为循环水进出口压差增大，循环水泵出口和凝汽器进口的循环水压均增高，冷却塔布水量减少，可断定是凝汽器内管板堵塞，此时可采用反冲洗、凝汽器半面清洗或停机清理的办法进行处理。
汽轮机凝汽器真空下降原因和对策
汽轮机凝汽器真空下降原因和对策摘要：近年来，随着我国经济的高速发展，社会各个领域对电能的需求与日俱增，不仅增加了我国电厂等电力企业的生产压力，更对电能供应的稳定性和环保性提出了更高的要求。
作为电厂的核心设备之一，汽轮机的平稳运行对电厂的健康发展关系重大。
而汽轮机的平稳运行在很大程度上取决于其真空下降问题的状况，真空性越高，发电效率越高，运行越经济环保。
在实际工作中，汽轮机真空度低却是电厂生产中的常见问题。
从当前汽轮机凝汽器在真空下降问题方面存在的问题出发，提出了汽轮机凝汽器组真空下降问题优化的具体措施，以此为我国电厂更快更好地发展贡献自己的力量。
关键词：汽轮机；凝汽器；真空；对策电厂的汽轮机真空下降问题问题，是一项有技术难度的复杂问题。
机组带基本负荷的80%，运行工况稳定，保证真空泵的正常工作。
记录试验前的负荷、真空、排汽温度等参数；关闭真空泵的空气门，停止真空泵的运行；空气门关闭或运行泵停运后，每分钟记录一次凝汽器真空及排汽温度，6 min后开启空气门，取后5 min的平均值作为测试结果；真空下降率小于0.27 kPa/min为合格，如超过应查找原因，设法消除；导致汽轮机真空下降问题出现问题的原因很多，因此要从运行、检修以及管理等诸多方面着手共同加以解决。
相关实验表明，汽轮机真空下降问题的下降会引起供电能耗的上升。
并且严密度减低，会导致外部空气进入与凝结水结合，提高了凝结水中的氧气含量，这会对发电设备产生一定的破坏作用，进而影响电厂正常的生产运行。
1当前汽轮机凝汽器组在真空下降问题方面所存在的问题1.1负压系统存在问题汽轮机组的真空下降问题出现问题主要是因为负压系统存在问题，导致机组内部混入了过量的外界空气，从而降低了机组内部的真空度。
空气进入的途径主要有：（1）由汽轮机的真空系统存在的漏点进入。
（2）蒸汽中混入的其他气体进入凝汽器。
存在的问题具体如下：①低压轴封出现漏气现象，压力偏低。
②连接处出现漏气现象。
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收稿日期:2004203205 作者简介:伍延辉(19652),男,工程师,主要从事发电厂的技术改造、生产维护及技术管理工作。
200MW机组凝汽器传热效能下降原因分析及其对策
伍延辉1,黄丕维2(1中国大唐耒阳电厂,湖南耒阳421800;2湖南电力试验研究所,长沙410007)摘要:根据200MW机组凝汽器的实际运行情况,分析了影响凝汽器传热能力的主要因素及其对机组热效率的影响,并提出了相应的改进措施。关键词:凝汽器;传热系数;污垢热阻;热效率;真空;清洁系数;热负荷分类号:TK264.
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1 文献标识码:B 文章编号:100125884(2004)0320228202
ReasonsandCountermeasuresfortheReductionofHeatTransferEffectivenessofCondenserfor200MWUnit
WUYan2hui1,HUANGPei2wei2(1LeiyangPowerPlantofChinaDatang,Leiyang,Hunan421800,China;
2HunanTestInstituteofElectricalPower,Changsha410007,China)Abstract:Basedontheactualoperationofthecondenserfor200MWunitinourpowerplant,themainfactorsthatimpactontheheattransferefficiencyofthecondenseraswellastheinfluencesontheheatefficiencyoftheunitwereanalyzed,andcorrespond2ingimprovementmeasureswasproposed.Keywords:condenser;heattransfercoefficient;thermalresistanceoffouling;heatefficiency;vacuum;cleannessfactor;load
0 前 言凝汽器传热效能降低主要表现为凝汽器的背压升高(即真空度降低)和端差增大。真空度是表征凝汽器工作的主要指标,是影响汽轮机经济运行的主要因素之一。真空度降低使汽轮机的有效焓降降低,影响汽轮机的出力和机组设备的安全性。电厂凝汽器一般运行经验表明;凝汽器真空下降1kPa,汽轮机组热耗会增加1.5%～2.5%。而且,凝汽器真空下降,会使排汽温度升高,会使汽轮机轴承中心偏移,严重时会使机组产生振动。此外,当机组真空降低时,为保证机组出力不变,必须增加蒸汽量,而蒸汽流量增大又将导致轴向推力增大,使推力轴承过负荷,影响汽轮机安全运行[1]。影响汽轮机凝汽器真空的因素比较复杂,如:凝汽器传热特性、凝汽器热负荷、清洁系数、冷却水量、冷却水温等。
1 设备简介耒阳电厂1号、2号汽轮机均为N200-535/535-130型汽轮机,分别于1988年6月和1989年11月投产发电。1号、2号机组单台机凝汽器的总铜管数为18993根,管径为<25×1,长度为9154mm(总换热面积13642.19m
2),材质
为加砷黄铜管HSn70-1(A),管子两端胀接在管板上,中间管板支撑,运行至今已近15年。
循环水的循环方式:开式循环。2 存在的问题分析及其对机组热效率的影响2.1 设备运行现状运行背压不理想,如1号汽轮机额定负荷运行时,严重时真空度只有92%,严重影响机组经济性;冷却管腐蚀损坏,
堵管增多;污垢、水垢严重;从割管检查情况看,铜管内壁结垢较严重,且铜管下部水力冲刷明显。2.2 运行中凝汽器的真空度降低原因分析改善传热效率是提高凝汽器真空、达到节能降耗、提高机组运行经济性的重要办法,在忽略辐射传热的情况下,表面式凝汽器的总传热热阻由水侧对流换热热阻、管壁的纯导热热阻、汽侧的对流换热热阻和内外侧污垢热阻构成。凝汽器传热热阻由相互串联的热阻构成,传热总热阻∑R是传热系数的倒数,即:
∑R=
1
K 以管外表面积为基准的传热总热阻∑R0为
∑R0=1αid0di+rid0di+d02λlnd0di+r0+
1
α0
式中,d0、di为管外径和管内径;α0、αi为管外和管内放热系
数;r0、ri为管外和管内污垢热阻;λ为管材的导热系数。
传热系数为:
K=
1
∑R
0
第46卷第3期汽 轮 机 技 术Vol.46No.3
2004年6月TURBINETECHNOLOGYJun.2004由于循环冷却水直接与外界环境接触,其中rid0di数值大到不可忽略,有时污垢热阻往往大大超过管壁导热热阻[2]。由于冷却水都有一定硬度,换热过程中盐分析出,产生水垢附着在管壁的水侧表面;此外,水中含有的微生物在凝汽器的管壁上滋生繁衍并夹杂污泥造成微生物污染。由于凝汽器管壁温度一般在30℃～40℃之间,这是各种微生物繁衍的最佳温度,凝汽器开式循环水系统由微生物而产生的污垢热阻也很大。水垢和污垢共同形成所称的污垢热阻。真空严密性差,大量空气漏入凝汽器汽侧,则会增加外壁凝结换热热阻。金属、污垢层、空气导热系数列于表1。表1
项 目导热系数,kcal/(m・h・℃)黄铜 55～65
一般水垢 0.5～1.0
油脂膜 0.1
一般微生物污染层0.05
空气 0.04
由表1可见,垢层热阻是黄铜的100多倍,空气的热阻是黄铜的1500余倍,因此,即使是很薄的污垢,也足以使铜管的导热热阻忽略不计,因而影响凝汽器整体传热系数的决定因素在于污垢。
图1
2.3 节能效益分析凝汽器端差降低的节能效益是体现在在同环境冷却源的温度下有效焓降增加,而提高汽轮机装置效率在焓-熵图上表示如图1所示[3]。当凝汽器端差减少,排汽压力由原来的pc下降到pc′增加的有效焓降[4]:
4i=i
c′-ic
200MW机组凝汽器设计背压为5.13kPa;额定负荷时热
耗率为8365kJ/(kW・h),所以通过计算得到凝汽器的端差与机组发电煤耗变化值,列于表2。表2 凝汽器端差耗差分析结果类 别单 位200MW真空度±1%g/(kW・h)3.65端差每变化1℃夏季g/(kW・h)2.01冬季g/(kW・h)0.88年平均值g/(kW・h)1.45过冷度每增加1℃g/(kW・h)0.093 解决方案实际运行情况表明:汽轮机大小修后,通过对凝汽器真空严密性的综合治理,真空系统的严密性在相当一段时间内变化不大,也就是说,真空严密性对凝汽器的传热系数K的影响相对不变。当机组热负荷变化不大,冷却水量及冷却水质相对稳定的情况下,凝汽器铜管的传热系数K主要与凝汽器铜管的清洁度有关。其主要原因是:随着运行时间的增加,凝汽器逐渐脏污,热阻增大,由前面的分析可知,0.1mm厚污垢的热阻足以让1mm厚的铜管的导热热阻被忽略不计。因此在机组停机时对铜管逐根进行高压水清洗,额定负荷下真空从0.90MPa提高到0.94MPa以上,效果立竿见影。为了减少污垢热阻,提高传热效果,具体做法如下:(1)运行中进行反冲洗;(2)胶球在线清洗;(3)停机时用高压水清洗。上述清洗方法特点的比较列于表3。表3方 法对 象缺 点效果反冲洗 杂物,污泥反冲洗时机组要降负荷;无法清除硬垢层较好胶球清洗装置污泥收球率低;对硬垢层清除效果不明显较好高压水清洗 杂物,污泥,垢层运行中无法进行,清洗工期长显著 针对目前凝汽器的具体情况,为提高机组运行中的真空度,采用机组运行中的反冲洗和停机过程中高压水冲洗相结合的办法。结合国内兄弟厂家的经验,针对目前凝汽器的具体情况,拟采取如下对策:(1)加强凝汽器在线清洗;(2)对铜管进行探伤检查并更换已损坏的和存在隐患的铜管,并对凝结器铜管进行必要的防腐保护;(3)停机过程中对凝结器铜管进行高压水清洗,维持凝结器铜管在高清洁系数下运行。4 结论实际运行情况表明:汽轮机大小修后,通过对凝汽器真空严密性的综合治理,真空系统的严密性在相当一段时间内变化不大,也就是说,真空严密性对凝汽器的传热系数K的影响相对不变。当冷却水质相对稳定的情况下,凝汽器的整体传热系数K主要与凝汽器铜管的清洁度系数和污垢的形成有关。随着运行时间的增加,凝汽器铜管因腐蚀壁面变得粗糙而使脏物易于附着,污垢热阻增大,因此换热效果降低。由此,维持凝结器铜管在高清洁度系数下运行、防止铜管结垢、及时清理铜管内的脏物是提高运行中凝结器换热效果的有效方法。
参考文献[1] 郑李坤,顾 昌,闫桂焕.运行参数变化对凝结器真空影响的探讨[J].汽轮机技术,2002,44(6):362-364.
[2] 杨世铭.传热学[M].北京:高等教育出版社,1980.[3] 华中工学院主编.汽轮机[M].北京:电力工业出版社,1980.[4] 曾丹苓,等.工程热力学[M].北京:人民教育出版社,1980.
922第3期伍延辉等:200MW机组凝汽器传热效能下降原因分析及其对策