凝汽器设备结构及工作原理1

凝汽器结构：
凝汽器的主要功能是在汽轮机的排汽部分建立低背压，使蒸汽能最大限度地做工，然后冷却下来变成凝结水，并予以回收。

凝汽器的这种功能由真空抽气系统和循环冷却水系统给予配合和保证，真空抽气系统的正常工作，将漏入凝汽器的气体不断抽出，循环冷却水系统的正常工作，确保了进入凝汽器的蒸汽能够及时地凝结变成凝结水，体积大大缩小（在0.0049Mpa 的条件下，单位质量的蒸汽与水的体积比约为2800），既能将水回收，又保证了排汽部分的高真空。

凝汽器主要由壳体、管板、管束、中间管板等部件组成。

管板将凝汽器壳体分割为蒸汽凝结区和循环冷却水进出口水室；中间管板用于管束的支持和定位。

凝汽器下部还设有收集凝结水的空间，称为热井。

凝结水汇集到热井之后，由凝结水泵输送到回热加热系统。

由于管束的布置得合理，凝结水下落时不断冲击下排管束的外表面，使管子外表面的层流层不断受到破坏，始终不能增厚，从而改善传热效果。

在凝汽器中，有一部分蒸汽直接从管束底部向上进入管束，这部分蒸汽不断地对自上而下流动的凝结水产生较剧烈的扰动，加热凝结水。

这样，一方面可使凝结水脱氧，另一方面还可以减小凝结水的过冷度。

凝结水系统的主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵送出，经除盐水装置、轴封冷凝器、低压加热器输送至除氧器，期间还对凝结水进行加热、除氧、化学、处理和除杂质。

此外，凝结水系统还向各有关用户提供水源，如有关设备的密封水、减温器的减温水、各有关系统的补给水以及汽轮机低压缸喷水等。

凝结水系统的最初注水及运行时的补给水来自汽轮机的凝结水储存水箱。

凝结水系统主要包括凝汽器、凝结水泵、凝结水储存水箱、凝结水输送泵、凝结水收集箱、凝结水精除盐装置、轴封冷凝器、低压加热器、除氧器及水箱以及连接上述各设备所需要的管道、阀门等。

工作过程如下：机组在正常运行时，利用凝汽器内部的真空将凝结水储存水箱内的除盐水通过水位调节自动地向凝汽器热井补水，当正常补水不足或凝汽器真空较低时，事故电动补水阀打开，当凝汽器处于高水位时，气动放水阀打开，将系统内多余的凝结水排至凝结水储存水箱。

凝结水母管上还接有若干支管，分别向下列用户提供水源：
1、凝汽器真空泵水箱和前置抽气器的减温水；
2、汽动、电动给水泵和汽动给水泵的前置泵轴封冷却水；
3、凝结水储存水箱；
4、小汽轮机电动排汽蝶阀的密封水；
5、闭式冷却循环水系统高位水箱补水；
6、阀门密封水；
7、加药系统的氨箱；
8、各类减温水。

凝汽器运行中应对那些指标进行监控
1、凝汽器的真空；
大气压力变化直接影响凝汽器真空变化，冬季大气压力高于夏季，沿海高于内地和海拔高的地区。

2、低压缸排气温度；
3、凝结水温度；
凝结水理论上的温度应等于该压力下的饱和温度，即排汽温度，低于排汽温度即出现过冷却度，现代大型凝汽器的凝结水过冷却度小于或等于1°C，一般最大不应超过2°C.
4、凝汽器冷却水进、出口温度；
冷却水温升增加一般为冷却水水量不足，冷却水温升下降为凝汽器漏入空气和管束结垢影响，在正常条件下，冷却水温升为8—10°C。

5、凝汽器循环水进、出口压力；
凝汽器管板处堵塞会造成凝汽器入口压力升高，当入口压力不变时，出口压力升高，表明收球网堵塞，凝汽器入口压力降低也可能是系统压力降低，水量减少造成。

6、凝结水流量；
凝结水水量不足时，造成凝结水泵汽蚀，出口压力摆动，根据系统不同，可能影响主抽气器和轴封冷却器的运行，严重时可造成除氧器压力异常升高，为防止流量降低设置了凝结水再循环，保持一定的凝结水流量。

7、凝汽器水位；
凝汽器在运行中应维持正常水位，凝汽器水位升高会使凝结水过冷，淹没铜管将使凝汽器冷却面积减少，造成凝汽器真空下降，若水位继续升高，可淹没抽气器抽气口，使凝汽器真空急剧下降，严重时可造成低压缸进水，凝汽器水位过低会造成供水量不足。

8、真空系统严密性；
凝汽器胶球清洗装置
凝汽器胶球清洗装置是用特制的海绵橡胶球连续通过凝汽器冷却水管，以清洗管内污垢的装置，它可以提高凝汽器的传热效果，防止汽轮机热效率因背压升高而降低，同时可以防止冷却水管因结垢而腐蚀，延长冷却管的使用寿命，此外，与人工清洗，酸洗等方法比较，可以不停机，提高机组可用率。

胶球清洗装置由收球网、装球室、胶球输送泵及连接这些设备的管道和阀门等组成，胶球的数量是凝汽器铜管根数的15%--20%。

清洗方法是将球装入装球室，由胶球泵将球送入凝汽器冷却水入口管，胶球随冷却水流经凝汽器水室，进入冷却水管内，达到清洗的目的。

凝汽器冷却水出口管上装有收球网，把胶球收集后送入胶球泵，由胶球泵将胶球再打至装球室，如此不断循环，完成凝汽器冷却水管全面清扫的目的。

凝汽器胶球清洗收球率低的原因有哪些?
1、活动式收球网与管壁不密合引起“跑球”；
2、固定式收球网下端弯头堵球，收球网污脏赌球；
3、循环水压力低水量小，胶球穿越铜管能量不足，堵在管口；
4、凝汽器进水口水室存在涡流、死角、胶球聚集在水室中；
5、管板检修后涂保护层，使管口缩小，引起赌球；
6、新球较硬或过大，不易通过铜管；
7、胶球密度太小，停留在凝汽器水室及管道顶部，影响回收，胶球吸水后的比重应接近于
冷却水的比重。

造成凝汽器循环水出水温度升高的原因有哪些？
1、进水温度升高，出水温度相应升高；
2、汽轮机负荷增加；
3、凝汽器管板及铜管污脏堵塞；
4、循环水量减少；
5、排气量增加；
6、真空度下降。

凝汽器铜管损伤大致有哪三种类型?
凝汽器铜管损伤种类有：
(1)电化学腐蚀，机理是因冷却水中含有强腐蚀性杂质，造成铜管的局部电位不同；
(2)冲击腐蚀，发生在冷却水进入铜管的最初一段，因磨粒性杂质或气泡在水流冲击下，形成的腐蚀；
(3)机械损伤，包括振动疲劳损伤，汽水冲刷和异物撞击磨损等。

更换凝汽器铜管，新铜管两端管口胀口处应怎样处理?
应打磨光亮，无油垢、氧化层、尘土、腐蚀及纵向沟槽，管头加工长度应比管板厚度长出10～15mm。

更换凝汽器铜管，管孔应怎样检查处理?
内壁光滑无毛刺，不应有锈垢、油污及纵向沟槽，用试棒检查管孔与管的间隙应为0.20～0.50mm。

凝汽器的作用是什么?
凝汽器的作用有：
(1)冷却汽轮机的排汽，使之凝结为水后重新送入锅炉使用；
(2)在汽轮机的排汽口建立并维持高度的真空，使蒸汽所含的热量尽可能多地转变为机械能，以提高汽轮机的效率；
(3)在正常的运行中，凝汽器还可以起到一级真空除氧器的作用，从而提高水的质量，防止设备腐蚀。

凝汽器在火电厂可起到以下三个作用：
(1)在汽轮机末级排汽口造成真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到尽可能低的压力，增大蒸汽的热能转变为机械能的能力，提高循环热效率。

(2)将乏汽凝结为水供给锅炉，回收高品质的水。

(3)正常运行中，还可起到一级真空除氧的作用，提高水的品质，防止设备腐蚀。

对凝汽器的要求是： (1)有较高的传热系数和合理的管束布置； (2)凝汽器本体及真空系统要有高度的严密性； (3)汽阻及凝结水过冷度要小； (4)水阻要小； (5)凝结水的含氧量要小； (6)便于清洗冷却水管；(7)便于安装和运输。

在检修中提高300MW机组凝汽器的真空主要有哪些措施?
影响凝汽器真空的因素主要有：传热情况差、真空系统有空气漏入及抽气器工作失常，所以在检修中提高300MW机组凝汽器真空的主要措施是：
(1)通过通刷和高压冲洗凝汽器铜管，清除凝汽器冷却管束的表面污垢，改善传热情况。

(2)消除阀门内漏，防止水倒流回凝汽器内而使凝汽器水位升高。

(3)调整汽轮机低压端轴封间隙；改善汽轮机低压端轴封供汽，如低压缸上轴封增加一路进汽管等减小空气漏入。

(4)结合凝汽器铜管查漏，对真空系统高位(一般11m)灌水查漏，消除负压系统的设备管路及其附件泄漏点。

对于低压缸进汽管及轴封回汽管等无法用压水方法检查的部分，可利用检修机会进行灌水检查或在运行中抽真空查漏，以此来提高真空系统严密性。

(5)检查射水抽气器的喷嘴冲刷情况，并测量喷嘴口径，对于超标的给予更换，确保抽气器工作正常。

空气漏入凝汽器，对其工作有何影响？
1、空气漏入凝汽器后，使凝汽器压力升高，一方面引起汽轮机排汽压力升高，降低了汽轮
机组的热经济性。

另一方面使汽轮机的排汽温度升高，威胁汽轮机和凝汽器的安全。

2、空气是不良导体，空气漏入凝汽器后，将使传热系数降低，传热恶化，使凝汽器的真空
下降。

3、空气漏入凝汽器后，使凝汽器内空气的分压力升高，一方面使凝结水的含氧量增加，对设备产生腐蚀。

另一方面会导致凝结水的过冷度增加，降低了机组的经济性。