火电机组凝汽器端差偏高原因分析及对策

火电机组凝汽器端差偏高原因分析及对策摘要本文介绍了凝汽器的工作过程，提出了凝汽器的计算，分析和探讨了凝汽器端差偏高的原因，最后提出端差偏高的应对策略。

关键词凝汽器；端差偏高；分析；应对策略；

中图分类号tk264 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）42-0158-02

0 引言

凝汽器是火力发电厂的大型换热设备，其作用是将火电机组作业后的低温蒸汽凝结为水，以提高热力循环的效率。并且将排汽凝结为水，以回收工质，重新送回锅炉作为给水使用。使用过久的凝汽器管路里会形成结构，大大影响换热效率，造成很大的能源浪费。而且，在一定的情况下，会导致凝汽器端差偏高，影响了机组的运行安全，降低了机组的经济性。本文介绍了凝汽器的概念和作用，并在此基础之上，分析和探讨了凝汽器端差偏高的原因和应对策略。

1 凝汽器端差偏高分析

凝汽器是火力发电厂的大型换热设备，其作用是将汽轮机做功后的低温蒸汽凝结为水，以提高热力循环的效率，并且将排汽凝结为水，以回收工质，重新送回锅炉作为给水使用，其中表面式凝汽器的结构，如图1所示。

工作过程：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。

凝汽器端差（也称为凝汽器端差值）是凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差，一般不大于10℃。

在不考虑的外界因素的影响下，凝汽器端差值（s）的计算公式为：

，，其公式中，dn表示凝汽器单位面积的蒸汽负荷，单位为；qm 表示蒸汽负荷，单位为；a表示凝汽器的传热面积，单位m2；n为5到7之间的常数。通过理论值与实际数据运算值相比较，如果理论值小，则表明凝汽器工作不正常，受到其他因素的影响，导致凝汽器端差值异常。

影响凝汽器端差（值）的因素有：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。对于一个清洁的凝汽器，在一定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下，存在一定的端差值指标，一般端差值指标是当循环水量增加，冷却水出口温度愈低，端差值愈大，冷却水出口温度越高，端差值越小；单位蒸汽负荷愈大，端差值越大；单位蒸汽负荷越小，端差值越小。实际运行中，若端差值比端差指标值高或者过高，表明凝汽器冷却表面铜管

污脏等原因，进而造成的导热条件恶化。

凝汽器端差值偏高，可以说明凝汽器的传热效果不好，真空降低。端差值增加的原因可以归纳为凝汽器铜管水侧或汽侧结垢、凝汽器汽侧漏入空气、冷却水管堵塞，冷却水的流量等方面，其中：1）凝汽器铜管水侧或汽侧结垢。在凝汽器冷却水，同时遇到脏污时，凝汽器的管子内壁会粘附污垢等杂物，进而影响汽轮机排汽与冷却水的热交换，最终导致凝汽器端差值偏高；

2）凝汽器汽侧漏入空气。由于真空系统不严密，会导致热交换工作的异常，使端差值增大，真空异常；

3）冷却水管堵塞。如果凝汽器内部的某些部分的冷却水管不通畅或者完全被堵塞，则可能会引起凝汽器的传热面积的减少，进而造成凝汽器端差值的增大和偏高；

4）冷却设备性能差造成循环水温异常。由于冷却塔的冷却性能达不到正常运行要求，使得循环水在入口处温度就开始升高，真空下降，端差值升高；另外，加上我国北方冬季和夏季的气温差别较大，而使冷却设备达不到工作要求，以及冬季冷却塔结冰造成冷却塔换热效果差，循环水温度升高，以及其他的一些因素造成冷却设备冷却效果差。因此，冷却设备的工作性能对端差值大小起着关键作用。

2 应对策略

根据凝汽器端差值（s）的计算公式的实际计算值与理论值比较，

并结合上面探讨过的凝汽器端差（值）的各种因素，进行分析和判断，并制定以下相关应对策略。

在未知哪种因素导致凝汽器端差值偏高的情况下，判断一：首先假设真空严密，通过做真空严密性试验来确定是否严密；其次通过查阅汽机运行记录来确定真空严密性是否可靠。判断二：现场打开凝汽器人孔门，检查铜管积存污泥、结垢情况。根据凝汽器钢管清洗文档记录，确定污垢存在的可能性；再依据冷却水的换水记录和最新记录，考虑冷却水的换水情况可能会引起的端差值偏高，比如：前期采用的部分换水，则后期的新的阻垢缓蚀剂跟前期使用的药剂性质不同，造成相溶性较差，加上新药剂剥离性强，进而造成一部分剥离的污泥和悬浮物沉积在铜管水侧。

在进行分析和判断准确后，可以进行以下处理工作：

1）注意凝汽器铜管内壁清洁度。（1）尽量采用纯净度较高的水，减少冷却水中的污、脏等杂物，以保证循环冷却水滤网的正常工作；（2）采用凝汽器的胶球清洗装置或者高压清洗泵冲洗铜管内侧或硬胶球，将铜管内壁粘附杂物、污垢清除，以及做好其他清洁工作；

2）加强真空系统的查漏、堵漏工作，保证真空系统严密。制定真空严密性试验计划，按计划进行试验，如果每分钟真空下降值大于0.4kpa时，则表明机组真空严密性异常，应进行低压缸结合面、加热器疏水门、凝汽器汽侧等相关处的检查，并定期做好真空泄漏的检查，如果存在，则及时进行处理；

3）调整循环冷却水系统运行方式。通过调整循环冷却水系统运行方式，可以调节冷却水流量。当机组负荷过大时，可以采用多台循环水泵同时工作，将循环水出口阀全部开启，可以保证冷却水的流量和速度的稳定。反之，可适当减少循环水泵，以达到提高换热效果，降低凝汽器端差，提高机组真空，降低排汽温度的目标，和实际经济性；

4）做好冷却设备的更换、维护和管理工作。冷却塔是火力发电机组中的重要组成部分，做好冷却塔内喷嘴、填料等配套设备的更换、管理与维护工作是至关重要的。对冷却塔设备技术要求进行检测，从安装到测试，运行等期间，要进行无疏漏的检查，如冷却塔的安装组合，设计要求，主配水槽是否存在泄漏等，定期对冷却塔进行系统检查和故障排除等。在我国北方冬季要及时对冷却塔进行除冰工作，以保证冷却塔的换热效果。

3 结论

凝汽器端差偏高的影响因素过多，在实际检测过程中，不能从单一方面做出决策，端差偏高并不只是循环水出水温度低造成的。要根据综合因素做出判断，再提出解决方案。才能达到排除故障的目的，以保证机组的运行效率和实际经济性。

参考文献

[1]王宵飞.机械工程手册[m].机械工业出版社，1997.

[2]赵永平.小型火电机组凝汽器端差偏高原因分析及对策[j].