凝汽器真空下降的原因分析NEW

1、內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學 電 力 學 院畢業(yè)設計函授設計題目：N100-90/535 型汽輪機凝汽器真空下降的原因分析及改進措施 專 業(yè)：熱能與動力工程 班 級： 烏拉山動本2004 學生姓名： 郝鳳霞 工作單位： 烏拉山電廠 設計編號： 完成時間： 指導教師：溫高 張子敬 王勝捷 佐雙吉 施永紅 云峰專業(yè)職稱：教授 講師 講師 講師講師講師內(nèi)蒙古工業(yè)大學電力學院函授畢業(yè)設計（論文）任務書班 級電力學院動本2004專業(yè)熱能與動力工程學生姓名郝鳳霞發(fā)題日期2006年7月 1日設計期限2006年7月 1日 至 2006年10月1日指導教師溫高 張子敬 王勝捷 佐雙吉 施永紅 云峰畢業(yè)設計題目N1

2、00-90/535 型汽輪機凝汽器真空下降的原因分析及改進措施成果形式完成15000到20000字左右論文一篇,用A4紙打印成冊。 教研室主任： 張子敬 （簽字） 系 主 任： 張子敬 （簽字）目 錄第一章、凝汽設備的概述4第1.1節(jié)、凝汽設備的工作原理4第1.2節(jié)、凝汽器設備的任務5第1.3節(jié)、凝汽器的類型及構造6第二章、影響凝汽器真空的原因分析8第2.1節(jié)、凝汽器真空下降的危害8第2.2節(jié)、凝汽器真空的確定9第2.3節(jié)、冷卻水入口溫度tw1對真空的影響10第2.4節(jié)、冷卻水溫升t對真空的影響11第2.5節(jié)、影響端差t的因素11第2.6節(jié)、空氣的影響13第2.7節(jié)、其他方面的影響13第2.8

3、節(jié)、凝汽器的特性曲線17第三章、凝汽器的運行與維護17第3.1節(jié)、凝汽器真空的監(jiān)督17第3.2節(jié)、凝結水過冷卻度的監(jiān)視18第3.3節(jié)、對凝結水質(zhì)的監(jiān)督18第3.4節(jié)、凝汽器的清洗19第3.5節(jié)、干燥法19第3.6節(jié)、反沖洗反沖洗19第3.7節(jié)、膠球清洗法19第四章、提高凝汽器真空的措施20第4.1節(jié)、凝汽設備的找漏20第4.2節(jié)、運行中提高凝汽器真空的措施21第4.3節(jié)、我廠提高凝汽器真空采取措施簡介22第五章、結論27致謝：27參考資料：27第一章、凝汽設備的概述汽輪機真空是決定汽輪機經(jīng)濟運行的主要指標，而在運行中影響凝汽器真空原因有許多，真空下降、排汽溫度升高、凝結水溶解氧量增加等。汽輪機

4、真空系統(tǒng)嚴密性較差是一個長期未得到解決的問題，以往在電廠中曾利用落水找漏、灌水加壓找漏等技術進行大量工作，但效果均不理想，我廠100MW機組，汽輪機真空系統(tǒng)及有關的汽封系統(tǒng)、加熱器的疏水系統(tǒng)較龐大、復雜、影響汽輪機凝汽器真空系統(tǒng)的環(huán)節(jié)增高、影響的程度亦增加，分析真空系統(tǒng)的工作狀況，找出影響凝汽器降真空的主要因素，從而提高機組的真空已成為改善機組運行狀況、降低電煤耗、提高機組效率的主要工作。第1.1節(jié)、凝汽設備的工作原理取一容器使其內(nèi)充滿一個大氣壓下的蒸汽，這樣容器內(nèi)所有的空氣均被排出，然后將容器密封起來進行冷卻，容器中的蒸氣就會放出汽化潛熱而凝結成水，形成的凝結水在容器中所占比容小的多。在這種

5、情況下，凝結水集于容器的下部，而水面以上的空間絕對壓力接近于零，即形成高度的真空，凝汽器真空形成與其相似，凝汽器內(nèi)的蒸汽凝結空間是汽水兩相共存的，其壓力是蒸汽凝結溫度下的飽和壓力，只要冷卻水溫不高，在正常條件下蒸汽凝結溫度也就不高。如30左右的蒸汽凝結溫度所對應的飽和壓力約有45 kPa,大大低于大氣壓力，就形成了高度真空。以水為冷卻介質(zhì)的凝汽設備,由凝汽器、抽汽器、循環(huán)水泵和凝結水泵以及它們之間的連接管道、閥門和附件等組成，最簡單的凝汽設備示意圖如圖示： 1凝結器 2循環(huán)水泵3凝結水泵 4抽汽器汽輪機的排汽進入凝汽器1，循環(huán)泵2不斷地把冷卻水打入凝汽器，通過冷卻水管吸收蒸汽凝結放出的熱量，蒸

6、汽被冷卻并凝結成水，凝結水由凝結泵3抽走，蒸汽中不被凝結的氣體及凝結氣內(nèi)漏入的空氣將阻礙傳熱，因此用抽氣器4不斷地抽出。第1.2節(jié)、凝汽器設備的任務一是在汽輪機的排汽管內(nèi)建立并保持高度真空。二是源源不斷地供給鍋爐純凈的凝結水作為鍋爐給水。降低背壓的有效方法是使汽輪機的排汽凝結成水。因為在低壓的情況下，蒸汽的體積比水的體積大數(shù)萬倍之多。但汽輪機的背壓并不是越低越好，這是因為：1、蒸汽在級內(nèi)膨脹有一個極限背壓，低于這個極限背壓，蒸汽將在級外發(fā)生突然膨脹，只能增加汽輪機的損失； 2、背壓降的太低，蒸汽的容積流量就將增得很大，因而必須增大末級的通流面積或排汽速度，但通流面積受到汽輪機葉片長度的限制，排

7、汽速度增大，將使汽輪機相對內(nèi)效率降低； 3、 降低背壓需要增加凝汽器冷卻面積或增大循環(huán)水量，使設備投資或運行費用增加。第1.3節(jié)、凝汽器的類型及構造按照不同的分類方法，凝汽器可分為不同的類型。按照冷卻水的流程，凝汽器可分為單道制、雙道制及多道制。按照冷卻水進、出口水室有、無垂直隔板，凝汽器可分為單一制和對分制。根據(jù)汽輪機排汽壓力，凝汽器可分為單壓式和多壓式。按汽流方向，凝汽器可分為汽流向下式、汽流向上式、汽流向心和汽流向側式。按照蒸汽凝結為水后是否還能得到其它蒸汽的加熱，凝汽器可分為回熱式與非回熱式。凝汽設備中，凝結器是其中的主要組成部分，現(xiàn)代在電站使用的凝汽器主要是以水為冷卻介質(zhì)的表面式凝結

8、器，在缺水地區(qū)可用空氣凝汽器。凝器分為混合式凝汽器和表面式凝器兩種。表面式凝汽器在火電站和核電站中應用廣泛，如圖是表面凝汽器結構圖：1排汽進口 2冷卻水管 3管板4水管 5回流水室 6出水管 7熱水井 8空氣冷卻 9擋板 10主凝結區(qū)冷卻水管2裝在管板3上，蒸汽進入凝汽器內(nèi)，在冷卻水管外側空間冷卻，凝結水匯集在下部熱水井7中，由凝結水泵抽走冷卻水，從進水管4進入凝汽器，先進入下部冷卻水管內(nèi)，通過回流水室5流入上部冷卻水管內(nèi)，再由冷卻水管6排出。凝汽器的傳熱面分主凝結區(qū)10和空氣冷卻區(qū)8兩部分，這兩部分中間用擋板9隔開，蒸汽剛進入凝汽器時，所含的空氣是不到萬分之一，凝汽器總壓力可用壓力代替。蒸汽

9、在主凝結區(qū)大量凝結，但空氣不能凝結，到達空氣流量未變，剩下的蒸汽和空氣混合物進入空冷區(qū)，蒸汽繼續(xù)凝結到空氣抽出口處，蒸汽和空氣的質(zhì)量流量已是同一數(shù)量級。這時蒸汽分壓力才明顯減小，所對應的飽和溫度也才降低，空氣和很少量的蒸汽才會得到冷卻，空氣被冷卻后，容積流量減小，抽汽器負荷減輕，抽氣效果才好。由于空氣抽汽器不斷地抽出空氣，因此正在凝結的蒸汽的空氣流向抽汽器。顯然空氣抽汽出口的壓力Pc最低，凝汽器入口壓力Pc最高，Pc與Pc之差是蒸汽空氣混合物的流動阻力，稱凝汽器汽阻Pc，P0= Pc- Pc。汽阻越大，凝汽器入口的壓力Pc也越高，經(jīng)濟性越低，應盡量減小汽阻，現(xiàn)代凝器的汽阻可減小到260400P

10、a左右。凝汽器冷卻水的阻力稱為水阻，由冷卻水管內(nèi)的沿程阻力和冷卻水由水室進出冷卻水管的局部阻力與水室中的流動阻力三部分組成。水阻越大，循環(huán)泵耗功越大故應減小水阻，雙流程凝汽器的水阻較大約4978kPa,單流程水阻較小。第二章、影響凝汽器真空的原因分析第2.1節(jié)、凝汽器真空下降的危害汽輪機凝結器真空的高低對機組的經(jīng)濟性安全性有著直接影響。首先，當凝汽器真空下降即汽輪機排汽壓力升高，則蒸汽的可用焓減少，此時若維持機組負荷不變，則必須增加進汽量，從而使汽輪機汽耗率增加經(jīng)濟性下降。同時，汽輪機進汽量的增加，會使軸向推力增大。當軸向推力增加超過推力軸承的承載力時，會使推力軸承損壞燒毀，直至造成汽輪機動靜

11、部分磨擦的惡性事故。其次，當凝汽器真空下降，則排汽溫度升高。一方面，汽輪機低壓缸溫度升高，這樣位于低壓缸的后軸承就可能會偏離正常運行時的中心線，使機組振動；同時，低壓缸的高溫會使低壓缸結合面及低壓缸排汽器與凝汽器、焊接處出現(xiàn)間隙空氣的漏入創(chuàng)造了條件。另一方面，排汽溫度升高，會使凝汽器冷卻水管與管板脹口處受熱松動，有可能造成冷卻水管匯漏，惡化凝結水質(zhì)。最后，凝汽器真空下降使排汽的容積流量減小。對機組未幾葉片工作不利，未級要產(chǎn)生脫流及旋流。同時還會在葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力，有可能損壞葉片，造成事故。以上可以看出，運行中監(jiān)視真空的變化是十分必要的。第2.2節(jié)、凝汽器真空的確定雖然提高真空可使

12、汽輪機的理想焓降增大，功率增大，但無論從設計角度，還是從運行角度來看，都不是越高越好。真空的提高將受到蒸汽在未級葉片膨脹能力的限制。當蒸汽在未級葉片中膨脹達到最大值時，所對應的真空稱極限真空。另外，提高真空需要增加凝汽器冷卻面積或增大循環(huán)水量，使設備投資或運行費用增加。提高真空與使機組增加的電功率與為提高真空所消耗的循環(huán)泵電功率之差為最大值時，所對應的真空稱為最有利真空。我們希望機組處在最佳真空下運行，但實際中，循環(huán)水泵的運行可能有幾臺，循環(huán)水量也不能連續(xù)調(diào)節(jié)，都無法維持最有利的真空。凝汽器的壓力是凝汽器運行中所監(jiān)視的重要參數(shù)，可由與之相對應的飽和蒸汽的溫度ts來確定。如下圖：凝汽器中蒸汽和冷

13、卻水溫度沿冷卻表面的分布曲線1表示凝汽器為蒸汽凝結溫度ts的變化, ts在主凝結區(qū)基本不變。在空冷區(qū)下降的曲線2表示冷卻水由進口處的溫度tw1逐漸吸熱上升至出口處的溫度tw2。冷卻水溫升t =tw2tw1， 冷卻水的進水側溫度較低，與蒸汽傳熱溫差較大，單位面積的熱負荷大，故此處冷卻水溫升較快。蒸汽的飽和溫度ts與冷卻水出口溫度tw2之差，稱為凝汽器端差, t=tstw2。主凝結區(qū)的凝結溫度為ts=tw1+t+t，在主凝結區(qū)總壓力Pc與蒸汽分壓力Ps相差甚微，Pc可用Ps 代替，由上式計算出ts后就可求出ts對應的Ps。上式是確定凝汽器內(nèi)壓力Pc的理論基礎。第2.3節(jié)、冷卻水入口溫度tw1對真空

14、的影響據(jù)式 ts=tw1+t+t可知,tw1是影響凝汽器真空的主要因素之一。tw1主要是決定于電站所在地的氣候和季節(jié)，無論是采用開式供水還是閉式供水系統(tǒng)，冬季時氣溫較低，從而使冷卻水入口溫度也降低，使凝汽器真空升高。而夏季時氣溫高，冷卻水入口升高，凝汽器真空較低。對閉式供水系統(tǒng)，夏季水溫還可通過補充溫度較低的補充水來調(diào)節(jié)，但對水溫影響不大。當電廠采用冷卻水塔式或冷卻水池閉式供水系統(tǒng)時，因冷水塔網(wǎng)孔賭塞，淋水盤損壞，配水不均等原因或噴水池噴咀損壞，噴水不均勻等都會使冷卻效果達不到設計值，使冷卻水入口高。另處，對冷水塔并列運行的電廠、冷水塔投入的臺數(shù)和冷卻水量的分配也影響了冷卻水入口溫度。如我廠三

15、臺冷卻水塔并聯(lián)運行，冬天為防止結冰嚴重，停止一臺水塔運行，仍可保證入口水溫的正常。夏天三臺水塔全部投入，開始時，由于冷卻水量分布不均，使水溝水位不能維持正常，冷卻效果也不能保證，后經(jīng)過多次調(diào)試，使冷卻水量得到合理分配，冷卻水溫也能維持正常。第2.4節(jié)、冷卻水溫升t對真空的影響由凝汽器熱平衡方程式=1000Dc（hc-hc）=41870Dw，可得: t= =式中：凝汽器的傳熱量 Dc進入凝汽器的蒸汽量Dw進入凝汽的冷卻水量 hc汽輪機排汽焓hc凝結水焓 m= Dw/ Dc稱凝結器的冷卻倍率循環(huán)水量Dw的影響據(jù)上式可知，在凝汽器蒸汽量不變的情況下增加冷卻水量Dw，可使減少，從而提高凝汽器的真空。但

16、是要增加冷卻水量，就必須增啟循環(huán)泵，從而使循環(huán)電耗增加，廠用電率增大。我廠冬季每臺機組運行一臺循環(huán)泵，而夏天水溫軟件包高時，增啟一臺循環(huán)泵，這樣就無法保證機組在最有利真空下工作。蒸汽量的影響：在相同的循環(huán)水量條件下，機組排汽量的增減都會影響凝汽器真空。據(jù)上式可知，凝汽量增大，則 也增大，從面使真空下降，凝汽量減少，真空上升。機組的凝汽量的多少，主要受機組負荷變化量的影響，當負荷增加時，凝汽量增加，使機組真空下降。反之，則使真空升高。另外，當機組運行中高加解列后，若維持機組負荷不變，則需增加進汽量，從而使凝汽量增加，使真空下降。此外當機組疏水開啟時，大量高溫高壓蒸汽經(jīng)擴容器進入凝汽器后，也使凝汽

17、量增加。當凝疏投入或旁路系統(tǒng)投入后，都使凝汽器凝汽量增加，使凝汽器真空下降。第2.5節(jié)、影響端差t的因素計算t的公式：t=式中：Dw進入凝汽器的冷卻水量t冷卻水在凝汽器中的溫升K由蒸汽至冷卻水的平均總傳熱系數(shù)Ac冷卻水管外表面總面積4.187水的定壓比熱在低溫范圍內(nèi),可視為定值 由上式可知，傳熱端差t與Ac、K、Dw、Dc有關，只有使t減小才能使凝汽器真空提高，增大Ac可使t減小，但會使投資費用增加，故也要在汽輪機組冷端最佳參數(shù)選擇任務中決定。一般t =310，運行中Ac已確定，因此傳熱系數(shù)是影響t的主要因素。K越大，t越??；t越小，真空越高。凡影響K的因素，都將影響t，下面就影響K的因素分析

18、如下：凝汽器冷卻水管材料的選擇凝汽器冷卻水管應具有足夠的抗腐蝕性能和良好的傳熱系數(shù)，否則極易被腐蝕而漏泄，造成冷卻水進入蒸汽空間，使凝結水水質(zhì)變壞，傳熱系數(shù)過小，會使蒸汽與冷卻水之間的換熱減弱，從而使凝汽器端差增大，真空降低。冷卻水采用淡水時，原來多采用H68 黃銅管，因其抗腐蝕能力較差，目前國內(nèi)不再采用而代之以含錫1的錫黃銅HSH701，其抗腐蝕性能比H68強，黃銅管中加砷能防止脫鋅和減少腐蝕，故已開始廣泛使用。采用水冷卻時，由于海水的腐蝕性強，所以必須用抗腐蝕性能強的材料。目前采用較多的有鋁黃銅HAL772和白銅B10、B20。2冷卻水質(zhì)的影響冷卻水品質(zhì)不良，是影響凝汽器冷卻水管傳熱系數(shù)的

19、重要因素，因為其中的微生物、雜質(zhì)等泥沙會附在銅管內(nèi)壁，從而使傳熱惡化。對采用閉式供水系統(tǒng)的凝汽器，一般都為淡水，供水水質(zhì)較好，但也應定期排污和及時補充生水。通過對冷卻水采用化學方法處理，也是保證冷卻水質(zhì)的重要方法。通常采用的膠球清洗裝置，可以有效的減小冷卻水管內(nèi)壁結垢現(xiàn)象，提高運行中凝汽器冷卻水管的傳熱系數(shù)。第2.6節(jié)、空氣的影響凝汽器的空氣來源有二：一是新蒸汽帶入汽輪機的，由于鍋爐給水是經(jīng)過除氧的，因此這項來源極少;二是處于真空狀態(tài)下的低壓各級及凝汽設備的不嚴處漏入的，這是空氣的主要來源?？諝鈬烂苄哉r，進入凝汽器的空氣是不到蒸汽量的萬分之一，雖然很少，但危害很大。一方面漏入的空氣使凝結水

20、含氧量和過冷卻度增加，使機組的熱經(jīng)濟性和安全性都降低；另一方面空氣使真空下降。漏入的空氣使汽輪機排汽壓力升高，真空下降。但這并不是空氣對真空的影響，主要是由于空氣阻礙蒸汽對凝汽器冷卻水管的放熱。主凝結區(qū)的空氣平均分壓雖然很小，但冷卻水管外圍的空氣分壓明顯增大，熱流和蒸汽空氣混合物一起向冷卻水管外圍流動，蒸汽在冷卻水管外表面冷卻，凝結成水后滴下?？諝獠豢赡苣婊旌蠚怏w方向流動，因此冷卻水管外圍的空氣含量增大許多，空氣分壓也增大許多，越靠近冷卻水管，蒸汽分壓越小，蒸汽飽和溫度也越低。空氣在冷卻水管外圍，使蒸汽分子只有通過擴散才能靠近冷卻水管外側，故空氣大大阻礙蒸汽放熱。實驗所得，純凈蒸汽放熱系數(shù)達6

21、3000kg/m2hk，凝汽器中有了少量空氣，使蒸汽的放熱系數(shù)平均值只有28000 kg/m2hk左右，空氣冷卻區(qū)空氣含量大增，蒸汽放熱系數(shù)只有20006500 kg/m2hk，使總體傳熱系數(shù)進一步減小，真空進一步降低。第2.7節(jié)、其他方面的影響抽汽器的類型及其運行正常與否對機組的真空有極大的影響。我們知道，機組正常運行中，凝汽器地真空不是靠抽汽器建立的。抽汽器的作用是在機組啟動時，使凝汽器內(nèi)建立真空，在正常運行時，不斷地抽出漏入凝汽器的空氣，以保證凝汽器內(nèi)的空氣，則凝汽器真空急劇下降。所以運行中一定要保證抽汽器的運行可靠性，同時也應考慮其運行的經(jīng)濟性。抽汽器的種類很多，由于噴射式抽汽器的結構

22、簡單，工作可靠，維修方便，并能在短時間內(nèi)（510）建立起必要的真空，因此在現(xiàn)代電廠中應用得最廣泛。噴射式抽汽器按采用式質(zhì)的不同，雙分為射汽式抽汽器和射水式抽汽器。因我廠的抽汽器均為射水式，下面只介紹一下射水抽汽器的結構及工作過程。射水式抽汽器結構如下圖所示：1工作水入口水室 2噴嘴 3混合室4擴壓管 5逆止門由射水泵來的壓力水，經(jīng)噴嘴2將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，使混合?中形成高度真空，凝汽器中的蒸汽又被工作水帶進擴壓管4，擴壓管的出口略高于大氣壓。汽氣混合物隨工作水一起排出。當水泵發(fā)生故障時，逆止門5自動關閉，以防止水和空氣倒流凝汽器。射水式抽汽器結構簡單，工作可靠，啟動運行方便。通常需專設工作水

23、泵，工作水量是較大的。被抽出的混合氣體中蒸汽含量大，不能回收，工質(zhì)損失較多。但不像射汽式抽氣器需考慮工作蒸汽來源，適應于滑參數(shù)啟動和滑壓運行的單元制機組。除射水式與射汽式抽氣器外，還有一種叫水環(huán)式真空泵，屬于機械式真空泵，這種泵不需要大量的噴射工質(zhì)，其抽氣量隨著抽汽壓力的增加而上升，適用于啟動工況，并能迅速形成真空。水環(huán)式真空泵沒有復雜的閥門機構，機械磨損部位少，以液體為“活塞”內(nèi)部無需特殊的潤滑，可以連續(xù)不斷地吸氣和排氣，不考慮氣流的問題。即使是汽水混合同時進入水環(huán)式真空泵也不會影響到泵的工作，同時它還具有以下幾個特點：啟動性能好，當入口壓力高時，抽汽量會迅速上升，水環(huán)式真空泵的這種特性對汽

24、輪機快速啟動極為有得利；適應性強，當真空系統(tǒng)在運行中漏氣量增大，真空僅會有較小的下降，且抽氣過程中，若進水也不會產(chǎn)生危險；能量損耗?。豢刂坪唵?，操作方便，自動化程度高，安全可靠；汽水工質(zhì)損失??；動靜部分接觸面少，檢修或維護周期長，工作量小。我國生產(chǎn)的汽輪機，目前以射水式抽氣器為主，國外有的大機組采用機械式真空泵，這種設備不需要準備足夠的工質(zhì)，啟動方便，但轉(zhuǎn)動部分的維護工作量大，可靠性不如射水式和射汽式抽氣器。2汽輪機軸封系統(tǒng)對機組真空的影響汽輪機軸端汽封和有關設備通過管道，閥門相邊組成了軸封系統(tǒng)，其作用是防止汽缸內(nèi)的蒸汽外泄和空氣漏入汽缸，以保證汽輪機組的正常啟停和運行，同時還可回收利用汽封漏

25、汽，以減少的工質(zhì)損失和熱量損失。常見的汽封系統(tǒng)有開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩種，開式系統(tǒng)只適用于小機組，其系統(tǒng)雖簡單，但有蒸汽進入機房，且經(jīng)濟性較差；閉式系統(tǒng)較復雜，但其全部漏汽均封閉于系統(tǒng)中。為了減少漏汽損失，常將軸封方式分成若干段，每段內(nèi)少則有一道，多則幾十道汽封圈。各段之間有一個蒸汽腔室，分別與相應的回熱抽汽相連，將一部分漏汽引到回熱加熱器中加熱給水，或向腔室中送汽，這樣對正壓軸封來說，既可減少漏汽，又可回收工質(zhì)和熱量；對負壓軸封來說，能阻止空氣漏入排汽缸內(nèi)，運行中軸封供汽壓力過高，會使前后汽封漏汽量增大，使工作環(huán)境惡化，同時也會影響汽輪機潤滑油質(zhì)，影響機組的安全性。所以運行中應按實際情況調(diào)整軸

26、封供汽壓力，一般均為自動調(diào)節(jié)。另外，軸封加熱器負壓過大時，抽出的軸封漏汽量增大，會使軸封密封不嚴，影響真空，所以運行中應根據(jù)情況調(diào)整軸封加熱器負壓在規(guī)定范圍內(nèi)。我廠軸封加熱器負壓控制在-0.004-0.007MPa范圍內(nèi)，此外，軸封片的完善與否也會影響軸封系統(tǒng)的嚴密性。當軸封片磨擦較多時，應及時更換，以免影響機組安全運行。3高能位疏水對機組真空的影響為了節(jié)約電站用水和滿足電站熱力系統(tǒng)的需要，凝汽器除了接收汽輪機的排汽外，還要接收各種疏水、補水和再循環(huán)水，以及各種附近蒸汽，如再熱機組的旁路系統(tǒng)抽汽、主機的各種疏水以及機組凝結系統(tǒng)來汽等。蒸汽壓力高于1.724MPa或其焓值高于2908KJ/Kg的

27、蒸汽是高位能的，對于這種高能位蒸汽的排入要慎重處理減溫、減壓、分配、擴散、保護擋板設計等問題。高能位疏水的進入使凝汽器的熱負荷迅速增加，同時因其壓力較高，所以會使凝汽器真空迅速下降。以上論述了凝汽器真空的影響因素。當然在運行中還有許多影響真空的因素，這里不再一一敘述。第2.8節(jié)、凝汽器的特性曲線凝汽器在運行中往往滿足不了設計條件，因為能決定凝汽器壓力的凝汽量、冷卻水進口溫度、冷卻水量等因素在運行中都是變化的。例如，當汽輪機負荷變化時，凝汽量Dco可以在很大范圍內(nèi)變化，冷卻水進口溫度tw1隨氣溫變化，冷卻水量Dw隨循環(huán)水泵的工作情況變動。因此，凝汽器壓力 Pco也隨之變化。凝汽器的壓力Pco隨凝

28、汽量Dco、冷卻水量 Dw 、冷卻水進口溫度tw1變化而變化的關系稱為凝汽器的熱力特性。當冷卻水量Dw等于常數(shù)時，對應每一不同的tw1值均可得出排汽的飽和溫度tcos與凝汽量Dco之間的確定關系或曲線，也就是Pco與Dco的關系曲線，該曲線稱為凝汽器特性曲線。第三章、凝汽器的運行與維護凝汽器的運行凝汽器的運行工況好壞，主要表現(xiàn)在下面三個方面：（1）達到規(guī)定的最有利真空值（2）保持最小的過冷度；（3）凝結水質(zhì)合格。所以凝汽器運行中應經(jīng)常檢查和監(jiān)督這三個項目。第3.1節(jié)、凝汽器真空的監(jiān)督 運行中，引起凝汽器真空降低的因素較多，具體表現(xiàn)在以下幾點：（1） 凝汽器銅管的污臟；（2） 凝汽器內(nèi)積聚空氣；

29、（3） 循環(huán)水量不足或循環(huán)水入口溫度過高等。在實際運行中，應根據(jù)具體現(xiàn)象來分析、查找真空下降的原因。(1)端差t：t的大小說明凝汽器熱交換情況是否良好。t與凝汽器單位冷卻面積的蒸汽負荷、銅管表面污臟程度及真空系統(tǒng)嚴密性有關，因此它是監(jiān)視凝汽器運行的主要數(shù)據(jù)。正常情況下，t越?。╰一般應在310以內(nèi)），表明凝汽器運行工況越好；若真空系統(tǒng)嚴密、抽汽器工作正常時，t增大，表明凝汽器污臟，應對凝汽器進行清洗。（2）循環(huán)水溫升:當負荷不變，增大時，表明循環(huán)水量不足。增大必將引起排汽溫度升高，真空降低，此時應增加循環(huán)水量。運行中一般維持在57范圍內(nèi)。第3.2節(jié)、凝結水過冷卻度的監(jiān)視理論上說，凝汽器中的凝結

30、水溫度應該等于排汽溫度，但實際運行中凝結水溫度往往低于相應排汽壓力下的飽和溫度，即出現(xiàn)了凝結水的過冷卻度。造成凝結水過冷卻的原因有：凝汽器銅管布因置過密或排列不當、凝汽器水位過高淹沒一部分銅管量，以及真空系統(tǒng)不嚴密或抽氣器工作不正常使凝汽器內(nèi)積存空氣，使凝汽器內(nèi)的總壓力大于蒸汽的分壓力，凝結水溫度就低于凝汽器內(nèi)總壓力下對應的飽和溫度，產(chǎn)生過冷卻現(xiàn)象。第3.3節(jié)、對凝結水質(zhì)的監(jiān)督在帶負荷正常運行中凝結水質(zhì)的變壞，主要是循環(huán)水漏入凝汽器側造成的循環(huán)水壓力高于排氣壓力，當其管板脹口不嚴、銅管破裂或穿孔時，循環(huán)水就會漏入汽側凝結水中使凝結水質(zhì)變壞。運行中可根據(jù)凝結水的水質(zhì)分析來監(jiān)視循環(huán)水漏入凝汽器汽側

31、的嚴重程度。運行中凝結水的水質(zhì)標準是：對于中壓機組：允許硬度小于10微克當量/升、含氧量小于0.03毫克/升；PH值小于7；對于高壓機組：允許硬度小于5微克當量/升、其它指標與中壓機組相同。如果凝汽器滲漏不嚴，只是一些細小的針孔，一般不必停機，可在循環(huán)水中滲入一些木屑，木屑被汽側真空吸住堵住針孔；如果循環(huán)水嚴重漏泄，在查明后，可用木塞或紫銅堵頭將漏泄管子臨時堵塞。第3.4節(jié)、凝汽器的清洗由于循環(huán)水中含有大量雜質(zhì)，運行中會使凝汽器銅管或管板污臟結垢，影響汽輪機真空。為提高運行經(jīng)濟性需對凝汽器進行清洗。根據(jù)凝汽器結垢性質(zhì)、嚴重程度和具體情況，可在停機后采用鋼絲刷、毛刷、鉆頭、壓力水等方法清洗，或用

32、化學方法清洗。此外，也可在不停機的情況下對凝汽器進行清洗，下面介紹幾種不停機清洗凝汽器的方法。第3.5節(jié)、干燥法具體作法是，減去一部分負荷并維持排汽溫度5060，然后將對分式凝汽器的半面停用，打開該側水室人孔門，用風扇強制通風，使鋼管內(nèi)的污垢因受急劇干燥而發(fā)生龜裂，用低壓水沖去，然后恢復運行。凝汽器的另一側亦用同樣的方法清洗。此種方法對于管內(nèi)的軟垢有較好效果，但需要時間較長；對硬垢清洗效果較差。第3.6節(jié)、反沖洗反沖洗就是利用循環(huán)水在凝汽器銅管內(nèi)反向流動來清除凝汽器銅管和水室中的雜物和泥垢。它適用于凝汽器內(nèi)結有軟垢的情況。第3.7節(jié)、膠球清洗法膠球清洗法的工作原理是將比重接近于水的膠球投入循環(huán)

33、水中，利用循環(huán)水的流動迫使膠球連續(xù)通過凝汽器銅管，不斷碰撞和摩擦管壁，使粘附在管內(nèi)壁上沉積物質(zhì)被碰撞摩擦掉落，達到清洗目的。 第四章、提高凝汽器真空的措施第4.1節(jié)、凝汽設備的找漏凝汽器在運行中，如果真空系統(tǒng)不嚴密，空氣就會漏入凝汽器，危害如前所述。因此，應對真空系統(tǒng)檢漏，并進行消除。為了監(jiān)視凝汽設備在運行中的嚴密性，要定期作真空嚴密性檢查，方法是：在汽輪機額定負荷的80%100%情況下，暫時關閉抽氣門，觀察真空下降速度，從而判斷真空系統(tǒng)的嚴密性。當抽氣器空氣門完全關閉時，若真空下降速度小于或 等于0.27kPa/min，則認為真空系統(tǒng)嚴密性良好。若真空下降速度小于或等于0.4 kPa/min

34、，則認為真空系統(tǒng)嚴密性合格。當真空下降速度近于或大于0.67 kPa/min，則說明漏氣嚴重，必須進行檢查并設法消除。通常每次試驗的時間為23分鐘，但總的真空下降速度不得超過6.79.3 kPa。凝汽器在運行時，怎樣查找漏氣地點呢？用的方法有以下4種：1、蠟燭火焰法點燃蠟燭，靠近各可疑漏氣點后進行觀察，如有漏氣現(xiàn)象，火焰將被吸入漏氣點。（此方法不適用氫冷卻發(fā)電機系統(tǒng)）2、皂水涂抹法有時可用肥皂水抹在所有的可疑漏氣點上，根據(jù)肥皂水泡沫是否被吸入的情況找出不嚴密處。3、薄荷油涂抹法薄荷油具有強烈的氣味，把它涂抹在可疑的漏氣點上，然后去觀察抽氣器排氣口是否有薄荷油味，如果有即表明該處漏氣。4、水壓試

35、驗法這是一種最有效的檢漏方法，就是將所有處在真空狀態(tài)下的系統(tǒng)進行水壓試驗，此法必須在機組停運情況下進行。其作法是：在作水壓試驗之前應把所有與真空系統(tǒng)相連的管道切斷，并用軟橡皮套住汽輪機兩端軸封和信號管，然后向凝汽器的蒸汽空間注水（凝汽器的彈簧支座應事先加支主柱），使其達到排汽室的軸封洼窩處，利用壓縮空氣在水面上造成近117.7127.5 kPa的壓力，水就會從不嚴密處漏出系統(tǒng)的漏氣點也就找到了。用以上方法查出漏點后，可以在機組運行中或大修中進行消除，這樣可以有效的提高凝汽真空。第4.2節(jié)、運行中提高凝汽器真空的措施針對影響凝汽器真空的因素，在運行中應采取下列措施，以提高凝汽器的真空。1降低冷卻

36、水入口溫度在其他條件相同和冷卻倍率不變的情況下，降低冷卻水入口溫度，其出口相應降低。因而排汽溫度也降低，即凝汽器的真空越高，冷卻水入口溫度決定于供水方式、冷卻設備以及季節(jié)和氣溫的變化，對直流供水系統(tǒng)中進入凝汽器的冷卻水溫完全由自然條件所決定，人力無法改變。對于閉式供水系統(tǒng)，冷卻水入口溫度除仍受氣溫及相對溫度影響外，還與循環(huán)水冷卻設備運行維護的好壞有關。2增大冷卻水量Dw如果汽輪機負荷不變即排汽量Dco不變，冷卻水入口溫度tw1也水變時，增加冷卻水量Dw即增大冷卻倍率 ，冷卻水溫升必然減小，即使傳熱端差不變，排氣溫度tcos也要降低，即凝汽器的真空得到提高。此外，當冷卻水量Dw增加時，銅管內(nèi)冷卻

37、水的流速Cw 增大，就改善了蒸汽與冷卻水之間的傳熱條件，總體傳熱系數(shù)提高，從而使傳熱端差t減小，排汽溫度tcos降低，導致真空的提高。提高冷卻水量的方法是增啟循環(huán)泵，另外應及時清理凝汽器的入口濾網(wǎng)及循環(huán)泵入口濾網(wǎng)，以防雜物堵塞濾網(wǎng)造成冷卻水流量減小。此外，在運行中應保證所有有關閥門不應有節(jié)流，凝汽器的膠球回收裝置應工作正常。 3降低凝汽器的傳熱端差凝汽器的傳熱端差越小越好，若是增加，則排氣溫度升高，真空降低，凝汽器的傳熱端差t與冷卻水進口溫度tw1、凝汽器單位面積的蒸汽負荷dco，冷卻水流速Cw，凝汽器銅管內(nèi)外表面的清潔程度以及凝汽器內(nèi)積存空氣的程度等因素有關。傳熱端差越小，表明凝汽器冷熱介質(zhì)

38、間的傳熱條件越好，冷卻水吸收的熱量越多，凝汽器的運行狀況越好。降低傳熱端差有以下方法：(1)應降低冷卻水入口溫度或增大冷卻水量，這些在前面已論述過。(2)提高凝汽器的冷卻面積，這將使投資增大，不經(jīng)濟。(3)加強對凝汽器銅管內(nèi)外表面的情況，運行中使用膠球清洗裝置，是保證冷卻水管清潔的重要手段之一。在機組大小修時，采用機械清洗或用高壓水沖洗。此外在運行中加強對蒸汽品質(zhì)和循環(huán)水質(zhì)的監(jiān)督，以防冷卻水管內(nèi)外壁結垢。(4)保證真空系統(tǒng)的嚴密性和抽氣器的正常工作，以減少空氣的漏入，降低端差。第4.3節(jié)、我廠提高凝汽器真空采取措施簡介我廠裝機容量是25千萬時，分別有兩臺7.5萬千瓦時和一臺10萬千瓦時的凝汽式

39、汽輪發(fā)電機組，機組運行時也遇到真空低的問題，嚴重地威脅著機組的安全經(jīng)濟運行，為此我廠采取措施 ，以提高機組真空。1對7.5萬機的軸封系統(tǒng)加以改進我廠1、2機組分別投產(chǎn)于1975年和1976年，運行已有二十多年，軸封磨損嚴重。運行中前汽封漏汽嚴重，后汽封密封不嚴，嚴重威脅機組安全運行。為此我廠除在大修中更換汽封片外，還對軸封供汽及軸封漏汽系統(tǒng)做了以下改進：A:在三檔漏汽（前汽封）至六段抽汽管加裝閥門。B:改軸封供汽為分供改進前為圖1，改進后為圖2 。改進前，由于汽封磨損嚴重，機組在低負荷時，六段軸汽為負壓，抽吸前汽封的軸封系統(tǒng)供汽，使軸封送汽閥門節(jié)門后，汽壓降低。后汽封供汽壓力降低，密封不好，為此在三檔漏汽至六段抽汽處加裝了調(diào)節(jié)閥，低負荷時，關小調(diào)節(jié)閥，以減小至六段抽汽的漏汽量，保證機組安全運行。