凝汽器真空的影响因素.
影响凝汽器真空的原因和解决方法
影响凝汽器真空的原因和解决方法摘要:凝汽器主要作用是将汽轮机排汽凝结成水,去除非凝结气体,并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度,使得低压缸排汽参数尽可能低以提高汽水循环的效率。
所以保持凝汽器真空对整个机组的经济性和安全性很关键,在最近468MW机组的启动过程中,出现了真空达不到要求的情况,遂逐一排查,最终找到影响真空的漏点,经过处理后凝汽器压力恢复正常。
关键词:凝汽器;真空;真空泵;凝泵上海闵行燃气发电有限公司是上海电力控股投资的示范性工程项目,本工程建设1套468MW(F级)和一套745MW(H级)燃气-蒸汽联合循环发电机组。
本次启动试验是F级工业重型燃气轮机,后文统称为2号机。
2号机抽真空系统的主要设备包括:2台100%容量的真空泵,1台凝汽器,及其连接管道、截止阀、隔绝阀、控制阀等。
凝汽器型式为单背压、单壳体、双流程、轴向排汽。
两台真空泵为双级水环式真空泵,相比传统的单级泵,其抽气性能曲线下降平缓,可获得的空度更高,能耗更低,抗汽蚀能力也更好。
在常规运行中,在单台真空泵投入下,凝汽器背压达到5-9kpa的运行标注,满足燃气轮机的启动条件。
但在某次机组启动过程中,开启单台真空泵后,凝汽器背压始终维持在55kpa无法下降,真空无法完全建立,使机组启动陷入停滞。
一、真空无法下降的主要原因大气中的空气进入凝汽器负压系统是引起凝汽器真空下降的主要原因,在道尔顿的分压定理里在温度与体积一定时,混合气体中各组分气体的分压之和等于混合气体的总压。
其数学表达式为(1):P = P1+P2 +……+Pi(1)对于机组来说P就是凝汽器中所有混合气体的总压,当P1是蒸汽压力时,其余的分压均为漏入凝汽器中的不凝结气体。
通过公式可知,当大气中不可凝结的气体,泄露进凝汽器真空系统,不凝结气体的比例上升,则除P1外分压力就会上升从而导致凝汽器的总压力变大,即真空度下降。
所以真空系统中有大量的空气进入,是对机组真空系统造成影响的最主要因素。
凝汽器真空影响因素分析及处理措施
凝汽器真空影响因素分析及处理措施摘要:凝汽设备是凝汽式汽轮机装置的一个重要组成部分,在整个热力系统中起着冷源的作用。
凝汽器真空作为火力发电机组汽机侧一项重要的经济指标对整个机组的热经济性起着至关重要的作用。
本文从冷端系统角度分别研究凝汽器端差,循环水温升,循环水进口温度等对机组真空的影响,并提出了一系列真空下降的解决方法和处理措施,为全国凝汽式汽轮机组解决真空降低问题提供了一定的依据。
关键词:真空冷端系统端差循环水温升循环水进口温度处理措施0 引言凝汽设备在电厂凝汽式汽轮机组的热力系统中的功能主要体现在将汽轮机的排汽凝结成水。
除此之外,作为整个热力循环中的冷源,凝汽设备还要在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空。
凝汽器真空是衡量机组热经济性的重要指标,真空过高或过低不仅对汽轮机装置的效率产生重大的影响,而且会影响汽轮机组的安全。
因此研究凝汽器真空对提高整个汽轮机组的热经济性有着重大而积极的影响。
本文从汽轮机冷端系统角度分析,将影响机组真空的原因进行了系统分析。
1 影响真空的因素具体包括以下三个方面①凝汽器传热端差因素。
②冷却水温升因素。
③冷却水进口温度因素。
2 运行中影响凝汽器端差的因素凝汽器排汽温度与冷却水出口温度之间的差值,就是凝汽器的传热端差。
2.1 凝汽器的冷却面积的影响因素。
一般设计时凝汽器的冷却面积已经确定,但是在实际运行过程中凝汽器水位会影响凝汽器实际的换热面积。
凝汽器水位过高会带来两种后果:一是会造成汽轮机低压缸排汽空间的减少,从而导致换热面积减少,低压缸排汽温度升高,真空降低;二是会造成凝结水过冷,从而降低机组经济性。
2.2 传热系数的影响因素。
影响凝汽器传热系数的因素比较复杂,主要包括凝汽器传热性能、热负荷、清洁系数、空气量等。
2.2.1 凝汽器热负荷。
机组负荷升高,相应的汽轮机排汽量增大,凝汽器热负荷越高,会导致凝汽器真空下降。
当真空下降到某一数值,要进行限制出力,使凝汽器热负荷降低,维持机组真空。
凝汽器真空度公式
凝汽器真空度公式(实用版)目录一、凝汽器真空度的定义和意义二、凝汽器真空度的计算公式三、影响凝汽器真空度的因素四、凝汽器真空度的最佳值及其影响因素五、结论正文一、凝汽器真空度的定义和意义凝汽器真空度是指汽轮机低压缸排汽端真空占大气压的百分数。
凝汽器是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。
凝汽器真空度的大小直接影响到汽轮机的工作效率和性能,因此具有重要的意义。
二、凝汽器真空度的计算公式凝汽器真空度的计算公式为:凝汽器真空度(%)=(大气压 - 汽轮机排汽压力绝对值(kpa))/大气压 (kpa)*100%。
也可以用:凝汽器真空度=凝汽器真空 (kpa,表压)/大气压力*100% 计算。
三、影响凝汽器真空度的因素影响凝汽器真空度的因素主要有:汽轮机排汽量、循环水流量、循环水入口温度。
其中,循环水入口温度取决于当地的气候条件,短时间内不会改变。
在汽轮机负荷一定的条件下,要提高凝汽器的真空,只能靠增加循环水流量,也就是说,要提高凝汽器真空必须以增加循环水泵的泵耗为代价。
四、凝汽器真空度的最佳值及其影响因素虽然提高凝汽器的真空可以使汽轮机的理想比焓降增大,电功率增加,但无论从设计角度还是从运行角度看,都不是真空越高越好。
凝汽器最佳真空的传统定义是:在换热面积一定的情况下,主要有汽轮机排汽量、循环水流量、循环水入口温度等因素影响。
提高凝汽器真空需要增加循环水泵的泵耗,因此,最佳真空值应综合考虑各种因素,以达到提高汽轮机效率和节约能源的目的。
五、结论凝汽器真空度是汽轮机运行中的重要参数,其大小直接影响到汽轮机的工作效率和性能。
凝汽器真空度的计算公式为:凝汽器真空度(%)=(大气压 - 汽轮机排汽压力绝对值(kpa))/大气压 (kpa)*100%。
影响凝汽器真空度的因素主要有汽轮机排汽量、循环水流量、循环水入口温度等。
凝结水泵扬程 凝汽器最高真空
凝结水泵扬程和凝汽器最高真空是蒸汽发电厂中重要的参数,对于发电效率和安全运行具有重要意义。
本文将通过分析这两个参数的定义、影响因素和优化措施,深入探讨它们在蒸汽发电厂中的作用和意义。
一、凝结水泵扬程的定义及影响因素1. 定义:凝结水泵扬程是指凝结水泵将冷凝器内冷凝水抽至锅炉再生水箱的工作能力。
2. 影响因素:2.1 冷凝器排汽温度:冷凝器排汽温度降低,有利于提高凝结水泵扬程。
2.2 冷凝器真空度:冷凝器真空度越高,凝结水泵扬程越大。
2.3 凝结水箱水头:凝结水箱水头高,有利于提高凝结水泵扬程。
二、凝汽器最高真空的定义及影响因素1. 定义:凝汽器最高真空是指在额定负荷条件下,凝汽器内的最高真空度。
2. 影响因素:2.1 冷却水温度和水量:冷却水温度低和足够的水量可以提高凝汽器最高真空。
2.2 凝汽器排汽温度:凝汽器排汽温度降低有利于提高凝汽器最高真空。
2.3 凝汽器壳侧压力:凝汽器壳侧压力降低,凝汽器最高真空提高。
三、优化措施1. 凝结水泵扬程的优化:1.1 加大冷凝器传热面积,提高冷凝效率,降低冷凝器排汽温度,从而提高凝结水泵扬程。
1.2 合理调节和控制冷凝水箱水头,保证凝结水泵扬程在合适范围内。
2. 凝汽器最高真空的优化:2.1 确保冷却水系统运行正常,保证足够的冷却水温度和水量。
2.2 优化凝汽器的结构设计和管束布局,提高传热效率,降低排汽温度。
2.3 合理调整凝汽器壳侧压力,降低压力,提高凝汽器最高真空。
结论凝结水泵扬程和凝汽器最高真空是蒸汽发电厂运行中的重要参数,对于保证发电效率和安全运行具有重要意义。
通过合理优化冷凝器结构设计、冷却水系统运行以及凝汽器壳侧压力,可以有效提高凝结水泵扬程和凝汽器最高真空,从而提升蒸汽发电厂的整体运行效率和安全性。
希望本文的分析能够为蒸汽发电厂运行中的优化提供一定的参考和借鉴。
在蒸汽发电厂中,凝结水泵扬程和凝汽器最高真空是直接影响发电效率和安全运行的重要参数。
凝汽器真空度文档
凝汽器真空的影响因素与改善措施凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指标,是影响汽轮机经济运行的主要因素之一。
真空降低使汽轮机的有效焓降减少,会影响汽轮机的出力和机组设备的安全性。
电站凝汽器一般运行经验表明:凝汽器真空每下降1kPa,汽轮机汽耗会增加1.5%—2.5%。
而且,凝汽器真空的降低,会使排汽缸温度升高,引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机组振动。
此外,当凝汽器真空降低时,为保证机组出力不变,必须增加蒸汽流量,而蒸汽流量的增加又将导致铀向推力增大,使推力轴承过负,影响汽轮机的安全运行。
所以在实际的热电厂运行中,最好使凝汽器在设计真空值附近运行。
4.1 真空降低的危害凝汽器是凝汽式机组的一个重要组成部分,其工况的好坏,直接影响整个机组的安全性和经济性。
例如一台200MW的机组,真空每下降1%,引起热耗增加0.029%,少发电约58KW,而一台600MW的机组,真空每下降1%,引起热耗增加0.05%,少发电约306KW。
有资料显示,凝汽器每漏入50kg/h的空气,凝汽器真空下降1Kpa,机组的热耗增加约6%-8%。
1)经济方面的影响a. 真空降低,使汽轮机热耗增加。
对于高压汽轮机,真空每降低1%,可使机组热耗增加4.9%。
b真空降低,使凝结水过冷度增加。
对于高压汽轮机,凝结水每过冷1℃,也使热耗增加0.15%。
c 为了提供真空,开大铀封供汽压力和流量,导致油中带水,增大了油耗。
2)安全方面的影响a.由于真空降低,使排汽压力,排汽温度升高,降低了汽轮机经济性。
严重时,由于排汽温度过高,还将引起汽轮机低压缸胀差发生异常变化和低压缸变形,改变机组的中心,造成机组振动,可能引起故障停机。
b.由于真空降低,凝结水中含氧量增加,最高超过100%,凝结水系设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉,腐蚀炉方的水冷壁、过热器等设备和管道。
c.为了提高真空运行,开大轴封供汽压力和供汽流量,导致轴封漏汽进入润滑油系统,使油中带水,使调节系统失灵,造成机组运行不稳定,给机组的安全运行带来严重的隐患。
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。
影响凝汽器真空的因素分析
影 响凝 汽器真 空 的因素 分析
高殿 波
( 中国 国 电集 团公 司 内蒙 古 东 胜 热 电有 限 公 司 , 内蒙 古 鄂 尔 多斯 070) 1 00 摘 要 : 过 对 2 0 W 汽 轮 机 所 配 N1 2 0型 凝 汽 器 的 运 行 观 察 及 有 关 数 值 计 算 , 出 了 有 关 参 通 0M 12 得 数 对 凝 汽 器 真 空 的 影 响 , 循 环 冷 却 水 温 度 、 环 冷 却 水 升 、 汽 器 端 差 、 空 系 统 的 严 密 性 、 汽 器 如 循 凝 真 凝 铜 管 水 侧 放 热 系 数 等 对 真 空 的 影 响 , 中 通 过 凝 汽 器 的 变 工 况 察 计 算 发 现 循 环 冷 却 水 温 和 凝 汽 器 的 其 传 热 系数 对 真 空 的 影 响 较 大 , 此 找 出 了影 响 凝 汽 器 真 空 的 主 要 因 素 , 改 善 凝 汽 器 的 真 空提 供 了理 论 由 为
21 0 1年 1 月 1 第 2 期 总第 27 1 4 期
内 蒙 古 科 技 与 经 济
I n rM o g l ce c c n lg n e n oi S in eTeh oo y& Ec n my a oo
N o m b r 20 ve e 11 N o 1 Tot lNo.2; 差 ; 热 系数 ; 汽 器 ; 却 塔 真 端 传 凝 冷 中图分类 号 : 241 TK 6 . 1 文献 标识 码 : A 文 章 编 号 ;O 7 6 2 ( 0 1 2 一 O 1 一 O 1O— 91 21 )1 16 2
目前 , 产 2 0 W 机 组 的 运 行 水 平 还 相 对 较 国 0M 低 , 国外 同 类 型 机 组 相 比 , 产 机 组 的热 耗 率 偏 高 与 国 2 0 J k ・h 3 O J k ・h, 电 煤 耗 增 加 8 J 0k / W ~ Ok/ w 供 k/ k ・h 1 g k ・h。这 和 当 前 国 内 能 源 短 缺 的 状 W ~ a/W 况 是 很 不 适 应 的 , 此 应 采 取 措 施 降 低 该 型 机 组 的 因
凝汽器最佳真空定义
凝汽器最佳真空定义1. 引言凝汽器是一种用于将蒸汽冷凝为液体的设备,广泛应用于发电厂、化工厂和制药工业等领域。
在凝汽器运行中,真空度的控制对其性能和效率至关重要。
本文将详细介绍凝汽器最佳真空定义及其重要性。
2. 凝汽器真空度的定义凝汽器真空度是指在凝汽器内部的气体压力相对于大气压力的差值。
通常以绝对压力或相对压力表示。
绝对压力是指相对于真空零点(通常为0 Pa或1 atm)的压力值,而相对压力则是指相对于大气压力(通常为101.325 kPa)的差值。
3. 最佳真空度的意义凝汽器最佳真空度是指在特定运行条件下,使得凝汽器内部气体达到的最低可能压力。
实现最佳真空度有以下重要意义:3.1 提高热效率通过控制凝汽器内部气体的最低可能压力,可以降低蒸汽在冷凝过程中所释放的热量。
这样可以提高凝汽器的热效率,减少能量损失,从而降低能源消耗和运行成本。
3.2 防止腐蚀和氧化凝汽器内部的气体中可能含有有害物质,如氧气和酸性物质。
通过维持最佳真空度,可以有效地降低氧气和酸性物质对凝汽器内部构件的腐蚀和氧化速率,延长设备寿命。
3.3 提高产品质量在某些工业领域,如制药工业,凝汽器被用于生产纯净的药品。
保持最佳真空度可以有效地去除水分、杂质和不纯物质,提高产品的纯度和质量。
4. 影响凝汽器真空度的因素实现最佳真空度需要考虑以下因素:4.1 温度温度是影响凝汽器真空度的关键因素之一。
较低的温度有助于降低蒸汽压力,并提高真空度。
4.2 压力差在冷凝过程中,需要通过一定压力差来驱动蒸汽从高温区域流向低温区域。
合理控制压力差可以提高冷凝效率和真空度。
4.3 冷却介质选择合适的冷却介质对凝汽器真空度有重要影响。
常用的冷却介质包括水、空气和其他制冷剂。
不同的冷却介质具有不同的热传导性能和冷凝效果,需要根据具体情况进行选择。
4.4 设备结构凝汽器的结构设计也会对真空度产生影响。
例如,增加表面积可以提高热交换效率,进而改善真空度。
5. 实现最佳真空度的方法为了实现凝汽器的最佳真空度,可以采取以下方法:5.1 控制冷却水流量适当控制冷却水流量可以调节凝汽器内部温度,从而实现最佳真空度。
影响凝汽器真空的原因分析
成真空下降。 为防止运行泵跳 闸造成循环水中断, 备用泵必须保证运行泵发生故障时随时启动 , 以
和处理十分必要。 流、 出口压力是否正常 , 射水池水温是否过高 , 抽 有资料显示 , 当机组汽耗量不变时 , 真空恶 2凝汽器真空下降的原因分析 气器真空系统严密性如何,有条件可试验抽气器 化 1 将引起汽轮机的功率降低约为额定容量的 %, 的工作能力和效率。 1 %。当汽轮机的负荷不变时, 真空恶化 l 相当 %, 2 真空急剧恶化的原因分析及对策 . 1 2. . 1轴封供汽中断。 1 汽封压力调整器失灵 、 2. .5循环水量不足。相同负荷下( 2 指排汽量 于电厂的燃煤消耗量增加大约为 l2 真空每降 一%。 汽封系统进水等 , 都可使轴封供汽中断, 这样导致 相 同) , 若凝汽器循环水出口温度上升 , 即进出 口 低 lP , k a汽轮机汽耗平均增加 l ~%。 % 2 所以, 只有
度下降的危害及主要特征 , 分析 了真空度下降的原因, 提出了预防真空度下降的措施。 关键词 : 凝汽器; 真空; 分析 1凝汽器真空的形成 2 _ 凝汽器铜管结垢 。 .3 2 凝汽器铜管结垢 , 致 高时, 将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀 , 凝汽器 中真空的形成是由于汽轮机的排汽 使汽水热交换效率降低 , 端差增大 , 凝汽器真空降 引起机组中心偏移, 机组发生振动。
科
王 建华
科 技论ห้องสมุดไป่ตู้坛 f f f
影响凝汽器真空的原因分析
唐成 全 孟 凡玉
( 黑龙江省鸡东热电有限公司, 黑龙江 鸡东 180 ) 520
凝汽器最佳真空定义
凝汽器最佳真空定义1. 引言凝汽器是一种常见的热交换设备,广泛应用于电力、化工、制药等行业中。
在凝汽器中,蒸汽通过冷却而凝结成水,并释放出大量的热量。
为了提高凝汽器的效率和性能,确保其正常运行,对凝汽器的真空度进行合理的定义和控制非常重要。
本文将介绍凝汽器最佳真空的定义及其重要性,并探讨影响凝汽器真空度的因素以及如何优化真空度。
2. 凝汽器最佳真空定义凝汽器最佳真空是指在给定操作条件下,使得蒸汽在凝汽器内部充分冷却并凝结成水所需的最低压力。
通常以绝对压力或相对压力来表示。
确定凝汽器最佳真空需要考虑以下因素:2.1 蒸汽温度蒸汽温度是影响凝汽器最佳真空的重要因素之一。
较高的蒸汽温度会导致较高的饱和压力,从而降低了凝结水蒸气成水的压力差,减小了真空度。
2.2 冷却水温度冷却水温度也对凝汽器最佳真空产生影响。
较低的冷却水温度可以提供更好的冷却效果,促使蒸汽更快地冷凝成水,从而提高真空度。
2.3 冷却水流量冷却水流量直接影响凝汽器的冷却效果。
较大的冷却水流量可以增加蒸汽与冷却水之间的传热面积,加快蒸汽的冷凝速度,提高真空度。
2.4 冷却器设计良好的冷却器设计可以最大限度地提高传热效率,促使蒸汽迅速冷凝成水。
合理选择和设计冷却器是实现最佳真空的关键之一。
3. 凝汽器最佳真空的重要性凝汽器最佳真空对于凝汽器的正常运行和性能至关重要。
以下是几个与凝汽器最佳真空相关的重要方面:3.1 系统效率较高的真空度可以提高系统的效率。
在给定负荷条件下,更好的真空度可以降低凝汽器的排气功率,减少能源消耗。
3.2 防止气体泄漏凝汽器最佳真空的定义有助于防止气体泄漏。
在达到最佳真空后,可以通过检测和修复可能存在的泄漏点来确保系统的密封性,减少能源浪费。
3.3 预防腐蚀较高的真空度可以减少凝汽器内部与蒸汽接触的氧气含量,从而降低腐蚀的风险。
这对于延长设备寿命和降低维护成本非常重要。
4. 如何优化凝汽器真空度为了优化凝汽器真空度,可以采取以下措施:4.1 控制蒸汽温度通过控制供给蒸汽的温度,可以调节饱和压力,从而影响真空度。
凝汽器背压和真空的关系
凝汽器背压和真空的关系一、引言凝汽器是蒸汽发电厂中最重要的设备之一,它的作用是将蒸汽冷凝成水,然后再输送回锅炉进行循环利用。
在凝汽器运行过程中,背压和真空是两个非常重要的参数,它们直接影响着凝汽器的性能和效率。
本文将对凝汽器背压和真空的关系进行详细讨论。
二、凝汽器背压的定义及影响因素1. 定义凝汽器背压指在凝汽器排气口处形成的压力,通常以毫米汞柱(mmHg)或千帕(kPa)为单位来表示。
背压越高,意味着排出蒸汽的难度越大,从而导致锅炉中产生更多的蒸汽。
2. 影响因素(1)冷却水温度:冷却水温度越低,背压就会越高。
(2)排气温度:排气温度越高,背压就会越低。
(3)冷却水流量:冷却水流量越大,背压就会越低。
(4)管束布置方式:管束布置方式对背压的影响也很大,不同的布置方式会导致不同的背压。
三、凝汽器真空的定义及影响因素1. 定义凝汽器真空指在凝汽器内部形成的压力,通常以毫米汞柱(mmHg)或千帕(kPa)为单位来表示。
真空越高,意味着排出蒸汽的难度越小,从而导致锅炉中产生更少的蒸汽。
2. 影响因素(1)冷却水温度:冷却水温度越低,真空就会越高。
(2)排气温度:排气温度越低,真空就会越高。
(3)冷却水流量:冷却水流量越大,真空就会越高。
(4)管束布置方式:管束布置方式对真空的影响也很大,不同的布置方式会导致不同的真空。
四、凝汽器背压和真空之间的关系1. 背压和真空之间是相互制约的关系在理想情况下,当凝汽器内部形成了一定程度的真空时,排出蒸汽所需克服的阻力就会变小,从而导致凝汽器内部的压力下降。
但是,当排出蒸汽的阻力变小时,背压也会相应地下降,从而影响到凝汽器内部的真空程度。
2. 背压和真空之间的平衡点凝汽器内部的背压和真空之间存在一个平衡点,在这个平衡点上,背压和真空之间达到了最优化的状态。
当背压低于平衡点时,真空会增强;当背压高于平衡点时,真空会减弱。
3. 背压和真空对凝汽器性能的影响(1)对热效率的影响:当背压过高或真空不足时,会导致排出蒸汽所需克服的阻力增大,从而降低了凝汽器的热效率。
凝汽器最佳真空
凝汽器最佳真空1. 引言凝汽器是一种重要的热交换设备,广泛应用于各种工业领域,如发电厂、化工厂等。
其主要功能是将蒸汽中的热量转移到冷却介质中,并将蒸汽冷凝为水。
在凝汽器运行过程中,真空度的控制对其性能和效率至关重要。
本文将探讨凝汽器最佳真空的相关内容。
2. 凝汽器工作原理在了解凝汽器最佳真空之前,我们需要先了解凝汽器的工作原理。
凝汽器通常由管束、冷却介质和真空系统组成。
蒸汽通过管束流过,与冷却介质接触并传递热量,使蒸汽冷凝为水。
通过真空系统维持管束内部的低压环境,以提高蒸汽冷凝的速率和效果。
3. 凝汽器最佳真空的意义凝汽器最佳真空是指在保证正常运行的前提下,使得凝汽器达到最佳工作状态所需的真空度。
具有以下意义:3.1 提高传热效率凝汽器最佳真空能够提高传热效率。
较高的真空度可以降低管束内部的压力,使蒸汽更容易冷凝为水。
这样可以增加冷却介质与蒸汽之间的温差,提高传热效率。
3.2 减少热损失凝汽器最佳真空可以减少热损失。
在较高的真空度下,管束内部的气体分子数量较少,从而减少了热传导和对流传热的机会,降低了能量损失。
3.3 延长设备寿命凝汽器最佳真空有助于延长设备寿命。
较高的真空度可以减少管束内部的腐蚀和氧化反应,降低对设备的损害,延长其使用寿命。
4. 凝汽器最佳真空的影响因素在实际应用中,凝汽器最佳真空受到多种因素的影响。
下面将介绍几个主要因素:4.1 冷却介质温度冷却介质温度是影响凝汽器最佳真空的重要因素之一。
较低的冷却介质温度能够提高蒸汽冷凝速率,从而降低管束内部的压力,增加真空度。
4.2 冷却介质流量冷却介质流量也会对凝汽器最佳真空产生影响。
适当增加冷却介质流量可以提高传热效率,但过大的流量可能导致冷却不充分,降低真空度。
4.3 蒸汽压力蒸汽压力是影响凝汽器最佳真空的重要因素之一。
较低的蒸汽压力可以减小管束内部的气体分子数量,降低能量损失,提高真空度。
4.4 管束结构和材料管束结构和材料也会对凝汽器最佳真空产生影响。
汽轮机凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法
汽轮机凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法作者:郭彬来源:《硅谷》2011年第05期摘要:凝汽器真空是汽轮机运行时的一个重要参数,对汽轮机的出力与设备安全有着重要的影响。
从影响凝汽器真空的主要原因出发,结合其他的影响因素,归纳总结出确定汽轮机凝汽器最佳真空的方法。
关键词:凝汽器;最佳真空;方法中图分类号:TK242 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0310058-011 影响凝汽器真空的主要因素在设备运转正常的情况下,凝汽器的蒸汽压力可以通过饱和温度来确定,而饱和温度又直接受到循环水入口温度、循环水温升和凝汽器端差的影响,所以,这三者是影响凝汽器真空的主要因素。
循环水入口温度主要受环境因素的影响较大,相同设备在冬天和夏天所产生的循环水温度差异非常明显。
冬天温度明显较低。
入口温度还与冷却设备有一定关系,设备越好,冷却效果越好,相应的入口温度越低。
根据凝汽器热平衡公式可以推算出,循环水温升主要取决于循环水的流量,循环水流量越小温升越高,真空越低。
而现实生产中,循环水量主要由循环水泵决定,与循环水泵的流量和并联台数密切相关。
凝汽器端差是凝汽器内汽轮机排汽压力对应的饱和温度与循环水出口温度之差,根据凝汽器热平衡公式可以推出,凝汽器端差主要受凝汽器传热系数、循环水量和排气量的影响,凝汽器传热系数越高,凝汽器端越小,真空越高。
一切影响凝汽器传热系数的因素都将影响真空数。
2 影响凝汽器最佳真空的因素传统的最佳真空就是指,改变循环水量使机组电功率的增加值与循环水泵所耗功率的增加值之间的差值达到最大时所对应的真空。
而忽略了循环水费用、循环水最小流速、凝汽器脏污程度、真空泵损耗功率等带来的影响,从而使得算结果与现实理想结果产生偏差。
2.1 循环水费用的影响根据传统的最佳真空确定方法而推算出的最佳循环水量,虽然考虑了输送循环水过程中所产生的设备点功率消耗,实现了循环水系统的经济优化,但在循环水运行费用上,没有考虑水资源的消耗,以及对河流大气造成的环境污染问题。
凝汽器真空低的原因及处理
凝汽器真空低的原因及处理凝汽器是化工、石油、制药等行业中常见的设备,其主要作用是将气体或蒸汽中的水分凝结成液体。
然而,在实际应用中,经常会遇到凝汽器真空低的问题,这会导致设备的运行效率下降、产品质量下降等一系列问题。
本文将从凝汽器真空低的原因和处理方法两个方面进行探讨。
一、凝汽器真空低的原因1.管路漏气凝汽器在运行过程中,需要通过管路将气体或蒸汽引入,如果管路存在漏气现象,就会导致凝汽器内部的真空度下降。
管路漏气的原因可能是管路连接不严密,管道老化等。
2.冷却水温度过高凝汽器的冷却水是凝结水蒸气的关键因素,如果冷却水温度过高,就会导致凝汽器内部的温度升高,从而影响凝结效果。
3.凝汽器内部结垢凝汽器在长期运行过程中,会产生结垢现象,这会影响凝汽器的传热效率,从而导致凝汽器真空低。
4.凝汽器冷却水流量不足凝汽器在运行过程中,需要不断地将冷却水引入,如果冷却水流量不足,就会导致凝汽器内部的温度升高,从而影响凝结效果。
5.凝汽器内部积水凝汽器在运行过程中,如果出现内部积水现象,就会影响凝汽器的传热效率,从而导致凝汽器真空低。
二、凝汽器真空低的处理方法1.检查管路首先需要检查凝汽器管路是否存在漏气现象,如果存在漏气,需要及时进行修补或更换管路。
2.调节冷却水温度如果凝汽器内部温度过高,需要调节冷却水温度,确保冷却水温度在正常范围内。
3.清洗凝汽器如果凝汽器内部存在结垢现象,需要进行清洗,以提高凝汽器的传热效率。
4.增加冷却水流量如果凝汽器冷却水流量不足,需要增加冷却水流量,以确保凝汽器内部温度不会升高。
5.清除凝汽器内部积水如果凝汽器内部存在积水现象,需要及时清除,以提高凝汽器的传热效率。
总之,凝汽器真空低是一个常见的问题,其原因可能是多方面的。
对于不同的原因,需要采取不同的处理方法。
只有加强对凝汽器运行状态的监测和维护,才能保证凝汽器的正常运行,提高生产效率,保障产品质量。
凝汽器真空对机组的影响
凝汽器真空变化对汽机正常运行有着重要的影响,真空每降低1%,将使汽轮机的汽耗量平均增加1%~2%,使煤耗增加0.1%~0.15%,故控制好凝汽器真空,保证机组在最有利条件下运行有着重要的意义。
1影响凝汽器工作的因素1.1凝汽器中存在的空气对凝汽器真空的影响在凝汽器中,由于真空系统不能绝对严密而从外界漏入空气,以及蒸汽中所含的不凝结气体在凝结时被析出,会使冷却水管表面形成一层空气膜而降低了传热效果,影响蒸汽的冷却放热。
在凝汽器中空气含量越大,对蒸汽的放热影响也越大。
汽轮机排气在凝结初期空气含量相对很小,在蒸汽进入管束逐渐凝结的过程中,空气含量相对不断增加,使蒸汽放热逐渐恶化。
凝汽器中的全压力是由蒸汽分压力与空气分压力组成的混合压力,由于空气分压力的存在,凝汽器内的绝对压力升高,凝结水中的溶解氧量增加,引起机组的经济效益降低,加快了机炉设备及管路的腐蚀速度。
1.2凝结水的过冷却汽轮机排汽在进入凝汽器时,因空气含量极小,蒸汽在凝汽器中的热交换过程可看作是纯蒸汽与水之间的传热过程,当蒸汽放出气化潜热后,仍保持其饱和温度不变的状态下凝结成水,所以凝结水的温度在理论上应等于凝汽器压力下的饱和温度。
但实际上由于凝汽器的构造和运行上存在的问题,凝结水的温度低于凝汽器喉部压力下的饱和温度,这种现象称为凝结水的过冷却。
过冷却存在的原因有三:一是凝汽器铜管排列不好,缺乏回热通道,管束布置太密,使得蒸汽在进入凝汽器时与冷却水有充分的接触机会。
二是凝汽器内积存空气。
凝汽器积存空气,使凝汽器内空气分压力升高,真空降低,排气压力升高,在冷却水管表面上会形成传热效果不良的空气膜而影响传热效果。
在凝汽器热负荷和冷却水出口温度不变的情况下,凝汽器端差是否增大,是判断凝汽器内是否积存空气的重要依据。
三是凝汽器内凝结水位过高而导致过冷却。
2凝汽器真空下降的原因分析及对策2.1真空急剧恶化的原因分析及对策2.1.1循环水中断我厂射水抽气器的水源是经循环水泵出口门后的一个循环水分支,当发生厂用电中断、循环水泵电机跳闸、循环水管爆裂等现象时,都可以导致循环水中断,造成真空下降。
影响凝汽器真空的原因分析及改善方法
影响凝汽器真空的原因分析及改善方法文中介绍了凝汽器在汽轮机组中的作用及其真空形成原理,重点对影响凝汽器真空的主要原因进行了分析,并提出了改善方法。
标签:汽轮机;凝汽器;真空真空度是确保汽轮机组凝汽器高效率、安全稳定工作的关键指标,一直是使用单位设备管理人员及设备设计人员的重点关注参数。
凝汽器在使用过程中,若真空度过低会增加机组的蒸汽消耗,使得汽轮机工作效率大幅下降,造成整体机组的工作效率明显降低,能耗增加,同时,由于汽温度过高,还会引发汽轮机轴承因温度过高而发生轴心位移,从而造成汽轮机组振动过大,影响机组运行的稳定性和安全性。
并且,由于真空降低,真空检测反馈值降低,机组为确保恒定出力,会自动调节蒸汽流量,蒸汽流量变大后,推力轴承受到的轴向力随之增大,长时间过载运行极易引发设备事故,造成停机。
可见,找出影响凝汽器真空的原因并给予改善对于确保汽轮机组稳定、安全运行和提高其经济性均具有重要意义。
1 凝汽器的工作原理及内压力计算凝汽器在汽轮机组中的作用是将机组排放的蒸汽快速凝结,在汽轮机组出口侧形成真空,以提高机组两侧压差,从而提高机组出力。
凝汽器包括循环冷却水系统、真空抽气系统两部分。
其中,真空抽气系统则负责将混入的空气及未凝结的蒸汽抽走,从而防止气体累积,确保凝汽器内始终保持真空;循环冷却水系统负责将排汽侧蒸汽快速冷却凝结成水,气体体积缩小,从而形成低压真空。
理想状态时,若凝汽器传热端差为零,对蒸汽具有瞬间的冷却能力,机组系统内无不凝结气体进入,则此时凝汽器蒸汽凝结温度与冷却循环水温度相同,凝汽器内压力即等于该温度下的饱和蒸汽压力。
而凝汽器内同时存在由蒸汽凝结而成的水,所以,实际情况下,凝汽器内压力为实际温度下的汽液共存时的饱和压力,而实际饱和蒸汽温度要比冷却水温度要高。
饱和温度可由下式表示:则凝汽器压力Pk:式中:ts—饱和蒸汽温度;tw1—冷却循环水的进水温度;Δt—冷却循环水进出口温差;δt—凝汽器传热端差;Pk—凝汽器压力;由上述公式可以看出,凝汽器压力与饱和蒸汽温度有关,因此只要降低ts,便可降低凝汽器壓力Pk。
汽轮机凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法
由上式可知 ,影响凝汽器真空的因素有循环水入口温度 、循环水温升和凝汽器端差 、下面将重点讨论循 环水入口温度 、循环水温升和凝汽器端差的确定方法 。 111 循环水入口温度
Δt增大 ,真空降低。对于定转速离心式循环水泵 , Dw 主要决定于循环水泵流量和并联运行的台数 。
113 凝汽器端差
凝汽器端差就是凝汽器内汽轮机排汽压力对应的饱和温度 tc 与循环水出口温度 tw2之差 ,以 δt表示 ,即
δt = tc - tw2
由凝汽器热平衡式可得
Dw cpΔt = KAcΔtm
素是凝汽器总体传热系数 K、循环水流量 Dw 和汽轮机的排汽量 Dc。 K越大 ,δt越小 , 真空越高。凡影响 K 的因素 ,都将影响 δt, 从而也将影响 tc。
2 凝汽器最佳真空的确定方法
211 凝汽器最佳真空的传统定义 虽然提高凝汽器的真空可使汽轮机的理想比焓降增大 ,电功率增大 ,但无论从设计角度还是从运行角度
式中 : K为凝汽器总体传热系数 , kW / (m2 ·℃) ; Ac 为凝汽器的冷却面积 , m2 ; Δtm 为凝汽器中蒸汽与循
环水之间的对数平均温差 , ℃。
由于凝汽器空气冷却区的面积很小 ,故可以假定汽轮机排汽温度 tc 沿整个冷却面积不变 ,则 Δtm 可以用
下式计算
代入上式并经整理得
则上式变为
Δt = 2200D c
= 527D c
527 =
41 174Dw
DwBiblioteka m式中 : m = Dw ,称为凝汽器的冷却倍率 ,它表明循环水量是凝结蒸汽量的倍数 。m 越大 ,Δt越小 , 真空越 Dc
影响汽轮机凝汽器真空的因素分析
影响汽轮机凝汽器真空的因素分析摘要:由于凝汽器真空下降会使汽轮机运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性降低,分析真空降低的原因,提高机组凝汽器真空的有效方法显然十分必要。
根据这一现状,结合现场实际,分析凝汽器真空下降的主要特征及其原因,提出相应的处理方法,以保证在合理的工况下运行,提高机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。
关键词:汽轮机;凝汽器;真空凝汽器真空对凝汽式汽轮机组的运行安全性、可靠性、稳定性和热经济性有很大影响。
在机组运行中,凝汽器真空偏低会直接引起机组热耗、汽耗的增大和出力降低,真空每下降190,汽耗将上升190,煤耗上升29/hkw。
凝汽器工作状态恶化会造成汽轮机末级烩降减少、反动度增大,从而引起机组轴向推力增大、推力轴承温度升高;并且排汽温度升高还会引起低压缸变形、汽轮机轴承中心偏移,甚至引起汽轮机组轴承振动变大,影响机组安全运行。
另外,由于凝汽器汽测漏入空气会使真空降低导致凝结水的含氧量升高,从而造成热力设备腐蚀,使维修成本增加。
1凝汽器传热分析由于凝汽式汽轮机的排汽处于饱和状态,凝汽器内蒸汽的饱和压力和饱和温度相对应,为使凝汽器内获得较高真空,就要使凝汽器内蒸汽的饱和温度尽量接近冷却水温度。
如果冷却水量和冷却面积有限,当蒸汽凝结放出的汽化潜热通过管壁传给冷却水时必然存在传热温差,为了在凝汽器内形成较高真空,减少凝汽器的传热端差,凝汽器的冷却水管一般采用传热系数较高的铜材制作,使进入凝汽器的排汽与冷却水之间形成较好的传热效果。
凝汽器内存在蒸汽在循环水管外壁进行凝结放热、循环水管内壁与外壁之间发生金属导热交换、循环水管内部进行介质的流动换热3种换热方式,并将它们的换热系数分别设定为a1、a2、a3,其中:1/a1+1/a2+1/a3为3种换热的热阻之和,根据理论计算得出1/a1<1/a2<1/a3,即依次增大。
传热系数表明了传热过程的强烈程度,传热系数越大,传热过程越强,热阻越小,即凝汽器内的传热性越好,凝汽器的真空也相应使过冷度增大,最终使汽阻增大。
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• 在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽设备 起着冷源的作用,其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并 在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。以凝汽器为核 心,内连汽轮机低压缸,外连循环水系统,构成了电站热 力系统“冷端”。根据汽轮机工作原理,凝汽器的真空度 对汽轮机装置的效率、功率有重大影响,因此凝汽器的工 作效能直接影响到整个汽轮机组的热经济性。 • 汽轮机组冷端系统性能不良,严重影响整个机组的热经济 性,使供电煤耗率增加。而凝汽器真空降低1kpa,机组热 耗率约上升0.8%,煤耗率增约2.5g/KWh。因此,汽轮机组 冷端系统性能差的问题是电力行业关注的焦点之一。分析 冷端系统性能不良的原因以及对经济性的影响,提高凝汽 器性能,维持机组经济真空运行,直接
• 冷却水进口温度主要决定于电站所在地的气候和 季节。同时我厂是明渠取水,水温受到潮位影响 较大
3. 影响凝汽器传热端差的因素
• 凝汽器的传热端差是指凝汽器排汽温度与冷却水 出口温度的差值。 • 凝汽器传热端差值的变化标志着凝汽器运行状况 的好坏,可作为判别凝汽器运行状态的依据。运 行中端差值越小,则运行情况越好.机组的热效 率越高。
1 汽轮机冷端系统简述
• 汽轮机冷端系统主要由汽轮机低压缸、表面式凝汽器、抽气设备、胶 球清洗装置、凝结水泵 、循环水泵和循环水水源,以及这些部件之间 的连接管道和管件等组成。 • 排汽离开低压缸之后进入凝汽器壳侧,凝汽器管内流入由循环水泵提 供的循环水作为冷却工质,将排汽凝结成水。由于蒸汽凝结成水时, 体积骤然缩小,这就在凝汽器内形成高度真空。为保持所形成的真空, 则需用抽气设备将漏入凝汽器内的空气不断抽出,以免不凝结空气在 凝汽器内逐渐积累,使凝汽器内压力升高。 • 循环水按供水方式的不同,有一次冷却供水和二次冷却供水。供水来 自江、河、湖、海等天然水源,排水仍排回其中的,称为一次冷却供 水,或开式供水。供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源,排水仍 回到冷却水塔(水池)循环使用的,称为二次冷却供水。冷却水所带入 的泥沙、污秽的物质和加热过程中分解出的盐分等均会不同程度地沉 积在循环水管的内表面上;由于附着物的传热性能很差,将导致凝汽器 真空降低,而且还会加速冷却水管的腐蚀,因此采用胶球清洗装置进 行清洗,并在循环水泵进水管上安装滤网,达到良好的净化循环水的 效果。
• •
•
3.2 运行中影响凝汽器端差的因素
• 根据实际情况及分析研究,可采用以下处理措施: • (1)机组运行过程中维持轴封系统各疏水U形水封的正 常工作。 • (2)机组运行过程中维持好轴封加热器的正常水位。 • (3)按设计要求调整汽轮机轴端汽封间隙,减小轴端漏 汽量。 • (4)运行中严格控制低压汽封供汽压力、温度,遇到汽 封系统运行不正常,应及时进行分析,不可随意提高汽封 供汽压力、温度。 • (5)负压部位管道设计时,应充分考虑膨胀问题,应设 有一定长度的弯头或膨胀节。 • (6)运行中应尽量避免剧烈工况出现。 • (7)及时更换泄漏的阀门。
3.2 运行中影响凝汽器端差的因素
• 影响凝汽器传热端差的因素比较复杂,主要包括凝汽器传 热性能、热负荷、清洁系数、空气量及循环水系统的特性 等 • 凝汽器的空气来源有二:一是由新蒸汽带入汽轮机的,由 于锅炉给水经过除氧,这项来源极少;二是处于真空状态 下的各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等不严密 处漏入的,这是空气的主要来源。空气严密性正常时进入 凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一,虽然少但危害很 大。主要是空气阻碍蒸汽放热,使传热系数减小,端差增 大从而使真空下降。空气的第二大危害是使凝结水的过冷 度增大。 • 降低空气量主要从真空严密性和抽气器的工作性能考虑。
3.2 运行中影响凝汽器端差的因素
• • • • • • 真空严密性差是造成汽轮机真空低的主要原因,真空系统易泄漏空气的薄弱 环节有: (1) 凝汽器热井、低压加热器玻璃管水位计经常出现漏点、缺陷,漏入空 气,造成严密性下降。 (2) 轴封加热器水位自动调节失灵导致水位偏低,水封无法建立,导致空 气漏入。 (3) 采用迷宫式水封的给水泵,其密封水排至凝汽器,水封无法有效建立, 导致空气漏入。 (4) 低压缸防爆门、小汽机排汽管防爆门、凝汽器入孔门等也经常由于密 封不严,或防爆门出现裂缝,导致空气漏入。 (5) 大机、小机低压轴封由于轴封压力不能满足需要,造成轴封泄漏,另 外,汽封间隙的大小、汽封的完好程度也是造成轴封泄漏的重要因素。 (6) 凝结水泵进口法兰、凝泵水封泄漏也经常导致凝结水溶氧不合格。 (7) 管道安装。目前的新建机组,安装质量较好,压力管道均进行水压试 验,真空管道均进地灌水试验,由于法兰,阀门盘根等原因导致泄漏的情况 较小。 (8) 部分低压管道上的疏水阀、排汽阀,关闭不严,导致真空泄漏。
2 影响真空的因素:
• 汽轮机冷端性能总归是对影响真空的因素的研究, 凝汽器内真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝 结水汽液两相之间存在一个平衡压力。蒸汽凝结 时的温度越低,凝汽器内的绝对压力越低。 • 排汽温度主要受冷却水入口温度、冷却水温升、 凝汽器传热端差影响较大。
2.1影响凝汽器传热端差因素
3.1传热端差的确定
• 设计时,凝汽器的传热量一定时,循环水量主要 根据循环倍率决定,只能按经验数值取定,循环 倍率一般为50-80之间。因此,只有增大冷却面积 才能减小传热端差。增大冷却面积需要增大投资, 故也要在汽轮机组“冷端最佳参数选择”任务中 决定。运行时,冷却面积已定,因此传热系数是 影响传热端差的主要因素。传热系数越大,传热 端差越小,真空越高。因此,凡影响传热系数的 因素,都将影响传热端差,从而影响真空。
• 一般运行经验表明,凝汽器真空每下降l,机组汽 耗会增加1.5%~2.5% ;而传热端差每升高1℃ , 供电煤耗约增加1.5%~2.5%。 • 影响凝汽器传热端差的因素比较复杂,主要包括 凝汽器传热系数、热负荷、清洁系数、空气量及 冷却水系统的特性等。
2.2影响冷却水温升因素
• 冷却水温主要决定于循环倍率,或者说,当进入 凝汽器的蒸汽量一定时,主要决定于冷却水量。 冷却水量减少,则冷却水温增大,真空降低。冷 却水量主要决定于循环水泵,也可能由其他原因 而减小,例如,凝汽器管板被杂草、木块、小鱼 等堵塞;冷却水管内侧结垢,流动阻力增大;循 环水泵局部故障;循环水吸水井水位太低,吸不 上水等都可能使冷却水量减少,引起真空降低。