1、精選文檔凝汽器工作原理凝汽器：使驅動汽輪機做功后排出的蒸汽變成分散水的熱交換設備。蒸汽在汽輪機內(nèi)完成一個膨脹過程后，在分散過程中，排汽體積急劇縮小，原來被蒸汽布滿的空間形成了高度真空。分散水則通過分散水泵經(jīng)給水加熱器、給水泵等輸送進鍋爐，從而保證整個熱力循環(huán)的連續(xù)進行。為防止分散水中含氧量增加而引起管道腐蝕，現(xiàn)代大容量汽輪機的凝汽器內(nèi)還設有真空除氧器。凝汽器的主要作用：1）在汽輪機排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降，提高循環(huán)熱效率；2）將汽輪機的低壓缸排出的蒸汽分散成水，重新送回鍋爐進行循環(huán)；3）匯合各種疏水，削減汽水損失。4）凝汽器也用于增加除鹽

2、水（正常補水）表面式凝汽器的工作原理：凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。當汽輪機的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成分散水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被分散下來。排汽被冷卻時，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較高的真空。 凝汽器是火力發(fā)電廠的大型換熱設備。圖1為表面式凝汽器的結構示意圖。凝汽器運行時，冷卻水從前水室的下半部分進來，通過冷卻水管（換熱管）進入后水室，向上折轉，再經(jīng)上半部分冷卻水管流向前水室，最終排出。低溫蒸汽則由進汽口進來，經(jīng)過冷卻水管之間的縫隙往下流淌，向管壁放熱后

3、分散為水。真空度定義：從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強實際數(shù)值低于大氣壓強的數(shù)值，即： 真空度=大氣壓強確定壓強凝汽器中真空的形成主要緣由在啟動過程中凝汽器真空是由主、輔抽汽器將汽輪機和凝汽器內(nèi)大量空氣抽出而形成的。在正常運行中，凝汽器真空的形成是由于汽輪機排汽在凝汽器內(nèi)突然分散成水時其比容急劇縮小而形成的。如蒸汽在確定壓力4kpa時蒸汽的體積比水的體積大3萬倍，當排汽分散成水后，體積就大為縮小，使凝汽器內(nèi)形成高度真空。分散器的真空形成和維持必需具備三個條件：1）凝汽器銅管必需通過肯定的冷卻水量；2）分散水泵必需不斷地把分散水抽走，避開水位上升，影響蒸汽的分散；3）抽汽

4、器必需把漏入的空氣和排汽中的其它氣體抽走。真空降低的緣由：" a) _: L' z3 b( d9 ?) m（1）循環(huán)水量削減或中斷：循環(huán)水泵跳閘、循進閥門誤關、循環(huán)水泵出口蝶閥閥芯落、循進濾網(wǎng)堵：水量中斷，進水壓力下降，出水真空至零，循泵電流至零或上升，須不破壞真空停機；若未關死，馬上減負荷恢復；$ r" A2 u. y4 n. I+ |循出閥門誤關、凝汽器水側板管堵塞、收球大網(wǎng)板不在運行位置：循環(huán)水壓上 升，溫升增大；進水不暢：循泵電流晃動，進水壓力下降，出水真空降低，循環(huán)水溫升增大，水量不足；. |4 Q1 j- 3 u虹吸破壞（進水壓力低、板管堵塞、出水側漏空

5、氣）：虹吸作用減小時，會使水量削減，卻又提高了循環(huán)水母管壓力，而壓力高對維持水量是有利的，所以虹吸破壞必定是個過程。出水真空晃動且緩慢下降，溫升增大。操作：提高循環(huán)水壓力（關小出水門），對循出放空氣，重新建立出水真空。（2）軸封汽壓力低：提高壓力，關小軸加排汽風機進氣門；冷空氣會使轉子收縮，負差脹增大。% g2 V* n* H, y$ g2 x" Q/ U1 s. （3）凝汽器水位高：排汽溫度上升同時，凝水溫度下降，過冷度增加。端差增大；水位抽汽口高度、運行凝泵跳閘、管路堵、備用泵逆止門壞、系統(tǒng)主要氣控調(diào)門失靈、鈦管大漏：備用凝泵自啟動，出口壓力至零或上升，凝泵電流晃動或上升或下降至

6、空載值；（4）真空系統(tǒng)漏空氣：管道、法蘭、焊口、人孔門、空氣門、放水門、水位計、小機排汽蝶閥、向空排氣薄膜、U形管水封；（5）空氣抽出設備故障：真空泵、泵入口空氣逆止門閥芯落、閥門壞。4 r# A% 一、真空急劇下降的緣由和處理 1循環(huán)水中斷：循環(huán)水中斷的故障可以從循環(huán)泵的工作狀況推斷。若循環(huán)泵電機電流和水泵出口壓力到零，即可確認為循環(huán)泵跳閘，此時應馬上啟動備用循環(huán)泵。若強合跳閘泵，應檢查泵是否倒轉；若倒轉，嚴禁強合，以免電機過載和斷軸。如無備用泵，則應快速將負荷降到零，打閘停機。 循環(huán)水泵出口壓力、電機電流搖擺，通常是循環(huán)水泵吸入口水位過低、網(wǎng)濾堵塞等所致，此時應盡快實行措施，提高水位或清降

7、雜物。 假如循環(huán)水泵出口壓力、電機電流大幅度降低，則可能是循環(huán)水泵本身故障引起。 假如循環(huán)泵在運行中出口誤關，或備用泵出口門誤門，造成循環(huán)水倒流，也會造成真空急劇下降。 2射水抽氣器工作失常：假如發(fā)覺射水泵出口壓力，電機電流同時到零，說明射水泵跳閘；如射水泵壓力電流下降，說明泵本身故障或水池水位過低。發(fā)生以上狀況時，均應啟動備用射水磁和射水抽氣器，水位過低時應補水至正常水位。 3凝汽器滿水：凝汽器在短時間內(nèi)滿水，一般是凝汽器銅管泄漏嚴峻，大量循環(huán)水進入汽側或分散水泵故障所致。處理方法是馬上開大水位調(diào)整閥并啟動備用分散水泵。必要時可將分散水排入地溝，直到水位恢復正常。 銅管泄漏還表現(xiàn)為分散水硬度

8、增加。這時應停止泄漏的凝汽器，嚴峻時則要停機。 假如分散水泵故障，可以從出口壓力和電流來推斷。 4軸封供汽中斷：假如軸封供汽壓力到零或消滅微負壓，說明軸封供汽中斷，其緣由可能是軸封壓力調(diào)整節(jié)器失靈，調(diào)整閥閥芯脫落或汽封系統(tǒng)進水。此時應開啟軸封調(diào)整器的旁路閥門，檢查除氧器是否滿水(軸封供汽來自除氧器時)。假如滿水，快速降低其水位，倒換軸封的備用汽源。二、真空緩慢下降的緣由和處理 由于真空系統(tǒng)浩大，影響真空的因素較多，所以真空緩慢下降時，查找緣由比較困難，重點可以檢查以下各項，并進行處理。 1循環(huán)水量不足：循環(huán)水量不足表現(xiàn)在同一負荷下，凝汽器循環(huán)水進出口溫差增大，其緣由可能是凝汽器進入雜物而堵塞。

9、對于裝有膠球清洗裝置的一機組，應進行反沖洗。對于凝汽器出口管有虹吸的機組，應檢查虹吸是否破壞，其現(xiàn)象是：凝汽器出口側真空到零，同時凝汽器入口壓力增加。消滅上述狀況時，應使用循環(huán)水系統(tǒng)的幫助抽氣器，恢復出口處的真空，必要時可增加進入凝汽器的循環(huán)水量。 凝汽器出人口溫差增加，還可能是由于循環(huán)水出口管積存空氣或者是銅管結垢嚴峻。此時應開啟出口管放空氣閥，排解空氣或投入膠球清洗裝置進行清洗，必要時在停機后用高壓水進行沖洗。 2凝汽器水位上升：導致凝汽器水位上升可能是分散水泵入口汽化或者凝汽器銅管裂開漏入循環(huán)水等。分散水泵入口汽化可以通過分散水泵電流的減小來推斷，當確認是由于此緣由造成凝汽器水位上升時，

10、應檢查水泵入口側蘭盤根是否不嚴，漏入空氣。 凝汽器銅管裂開可通過檢驗分散水硬度加以推斷。 3射水抽氣器工作水溫上升：工作水溫上升，使抽氣室壓力上升，降低了抽氣器的效率。當發(fā)覺水溫上升時，應開啟工業(yè)水補水，降低工作水溫度。 4真空系統(tǒng)漏人空氣：真空系統(tǒng)是否漏入空氣，可通過嚴密性試驗來檢查。此外，空氣漏入真空系統(tǒng)，還表現(xiàn)為分散水過冷度增加，并且凝汽器端差增大。3 V2 D6 D0 |9 d7 f* W9 S凝汽器真空下降的危害：(1)使排汽壓力上升,可用焓降減小,不經(jīng)濟,同時機組出力有所降低；(2)排汽溫度上升,可能使凝汽器銅管松弛,破壞嚴密性；% s- - a7 |8 / y" u(3

11、)排汽溫度上升,使排汽缸及軸承座受熱膨脹,引起中心變化,產(chǎn)生振動；/ T8 q/ ) V" |$ y0 r# 3 o(4)汽輪機軸向位移增加,造成推力軸承過載而磨損；(5)真空下降使排汽的容積流量減小,對末級葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,有可能損壞葉片,造成事故.凝汽器嚴密性差的主要緣由汽側1、汽輪機排氣缸和凝汽器喉部連接法蘭或焊縫處漏氣。如接受套筒水封 連接方式，喉部變形使填料移動，填料壓得不緊，或封水量不足。2、汽輪機端部軸封存在問題或工作不正常。3、汽輪機低壓缸接合面、表計接頭等不嚴密。4、有關閥門不嚴密或水封閥水量不足。5、分散水泵軸向密封不嚴密。6、低壓給水加熱器汽側空間

12、不嚴密。7、設備、管道破損或焊縫存在問題。水側1、脹管管端泄漏。接受墊裝法連接管子和管板時，填料部分密封性不好。2、在管子進口端部發(fā)生沖蝕。3、冷卻管破損。凝汽器端差：凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差。對肯定的凝汽器，端差的大小與凝汽器冷卻水入口溫度、凝汽器單位面積蒸汽負荷、凝汽器銅管的表面潔凈度，凝汽器內(nèi)的漏入空氣量以及冷卻水在管內(nèi)的流速有關。一個清潔的凝汽器，在肯定的循環(huán)水溫度和循環(huán)水量及單位蒸汽負荷下就有肯定的端差值指標，一般端差值指標是當循環(huán)水量增加，冷卻水出口溫度愈低，端差愈大，反之亦然；單位蒸汽負荷愈大，端差愈大，反之亦然。實際運行中，若端差值比端差指標值高得太多，

13、則表明凝汽器冷卻表面銅管污臟，致使導熱條件惡化。凝汽器端差增加的緣由 凝器銅管水側或汽側結垢； 凝汽器汽側漏入空氣； 冷卻水管堵塞； 冷卻水量削減等凝汽器過冷度液體溫度達到理論結晶溫度時并不能進行結晶，而必需在它溫度以下的某一溫度（稱為實際開頭結晶溫度）才開頭結晶。在實際結晶過程中，實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度，這種現(xiàn)象成為過冷現(xiàn)象，兩者的溫度差值被稱為過冷度。 凝汽器過冷度產(chǎn)生的緣由： 由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力低于管束之間的蒸汽平均分壓力，使蒸汽的分散溫度低于管束之間混合汽流的溫度，從而產(chǎn)生過冷。 由于分散器內(nèi)存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流淌時遇到阻力，造成下部蒸汽壓力低于上部壓

14、力，下部分散水溫度較上部低，從而產(chǎn)生過冷。 蒸汽被冷卻成液滴時，在分散器冷卻水管間流淌，受管內(nèi)循環(huán)水冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高，分散水降溫從而低于其飽和溫度，產(chǎn)生過冷。 由于分散器汽側積有空氣，空氣分壓力增大，蒸汽分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下分散，使分散水溫度低于排汽溫度，產(chǎn)生過冷。 分散器構造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使分散水在冷卻水管外形成一層水膜，當水膜變厚下垂成水滴時，水滴的溫度即水膜內(nèi)、外層平均溫度低于水膜外表面的飽和溫度，從而產(chǎn)生過冷卻。 分散器漏入空氣多或抽氣器工作不正常，空氣不能準時被抽出，空氣分壓力增大，使過冷度增加。 熱水井水位高于正常范圍，分

15、散器部分銅管被沉沒，使被沉沒銅管中循環(huán)水帶走一部分分散水的熱量而產(chǎn)生過冷卻。 循環(huán)水溫度過低和循環(huán)水量過大，使分散水被過度的冷卻，過冷度增加。 分散器銅管裂開，循環(huán)水漏入分散水內(nèi)，使分散水溫度降低，過冷度增加。 分散水過冷度是衡量分散器運行經(jīng)濟性的重要指標，過冷度小，表示循環(huán)水帶走的熱量少，機組經(jīng)濟性好，反之過冷度大，循環(huán)水帶走的熱量多，機組經(jīng)濟性差。據(jù)資料介紹，過冷度每增加1，機組熱耗率就上升0.02%凝汽器水位上升的危害（1）凝汽器水位上升，會使分散水過冷卻；（2）影響凝汽器的經(jīng)濟運行；（3）假如水位太高，將銅管（底部）沉沒，將使整個凝汽器冷卻面積削減，嚴峻時沉沒空氣管，使抽氣器抽水，凝汽器真空嚴峻下降。凝汽器運行狀況好壞的標志（1）能否達到最有利真空；（2）能否保證分散水的品質合格；（3）分散水的過冷度能否保持最低。凝汽器真空的形成：在啟動過程中凝汽器真空是由主、輔抽汽器將汽輪機和凝汽器內(nèi)大量空氣抽出而形成的。在正常運行中，凝汽器真空的形成是由于汽