汽轮机凝汽器的节能措施

汽轮机凝汽器的节能措施

凝汽器是汽轮机组的一个重要附属设备，其作用是使汽轮机排汽受冷却凝结成水，形成高度真空，使汽机内的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功。其运行工况的正常与否，直接影响到整个机组的安全和经济运行。操作人员应了解设备运行特性，做好运行监视、维护工作。保持凝汽器良好运行工况，保证达到最有利的真空度也是电厂节能的重要内容。

据估算，中小型汽轮机组凝汽器真空度每提高1%，机组功率可增加1%，煤耗下降1%。以一台6000kW机组，每年运行7000h计，每年可多发电42万kW?h，节约标煤210t。

杭州轻华热电有限公司对已投入运行的机组采取以下措施来提高其真空度。

1.降低凝汽器热负荷

目前汽轮机大部分是采用表面换热式凝汽器。由于有传热热阻存在，冷却水温总是比凝结水温要低，热经济性差。由传热原理可知排汽量越大则蒸汽凝结放出的热量就越多，冷却介质需带走的热量越多，然而冷却水量、传热面积、循环水温度是受生产成本所限制的，为了减轻凝汽器热负荷，提高机组热效率，可在冷凝器喉部增加一套雾化式喷头，通过接触式传热，吸收部分蒸汽凝结热，使部分补充的除盐水在凝汽器内形成一个混合式凝汽器，从而减轻了表面式凝汽器的热负荷，提高了真空度。该装置改装简单，运行无需维护，投资少，经济效益显著，煤耗最多可下降4g/（kw?h）。这套装置的关键是选好喷嘴，确保喷射后的雾化水空间充满度要大，压差要小，能够随机飘动，其次需合理设置喷嘴间的相互位置。喷嘴减温虽然效果好，但由于已形成的凝结水在管束上粘附形成水膜，不利于管束传热。同时凝结水在自上而下滴落的过程中会遇到冷却水管的再冷却而造成凝结水的过冷度，从而影响整个机组的经济性，所以并不是喷入的冷却水流量越大，越有利于真空度提高，经济性越好，它与排汽流量的比例应由试验来确定。

2.提高真空系统的严密性

在晚间停机时定期对喉部以下凝汽器汽侧和真空系统进行罐水检漏，消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封装置等处的漏汽点；检查清理喷嘴，保证其抽汽效率；根据负荷的变化，经常调整汽轮机轴封，不使其中断；经常检查负压系统的阀门；加强射气抽气器的运行调整，在其压盖处不应有松动现象。

3.清洗受热面

当需要强化一个传热过程时，首先判断哪一个传热环节的分热阻最大。在冷凝器中，由于管壁两侧的热阻都比较小，因此不能忽略管壁本身的热阻。管壁污垢热阻有时会成为传热过程的主要热阻，须给予足够的重视，一般管壁两侧的对流换热热阻均在2×104m2?℃/W以下，而经过处理的冷却水垢可达2×104m2?℃/W，针对这个分热阻采取强化措施，收效最显著。该厂运行中对循环冷却水采用经过严格预处理的厂内水，同时合理安排清洗周期，采用两步法（干洗法和酸洗法）来清洗。

冷却面结垢对真空度的影响是逐步积累和增强的，因此判断凝汽冷却面是否结垢时，应与冷却面洁净时的运行数据作比较，结垢可使凝汽器的阻力损失增大。初期的结垢较松，污泥多，可用干洗法，利用汽机日开夜停的机会，选用除氧器的热水灌满凝汽器的汽侧，管内用风机吹干，泥垢发生龟裂后，用冷水冲掉。

当凝汽器铜管结有硬垢，真空度下降已无法维持正常运行时，则需进行酸洗。针对水垢以碳酸盐为主，夹杂硅酸盐、硫酸盐、污泥混合在一起，可选用有机酸（氨基磺酸）作为主洗剂，浓度5%，它能

缓和地对铜管进行清洗，腐蚀速率小于标准值〔1g/（m2?h）〕。清洗时加0.5%的酸缓蚀剂和铜缓蚀剂，适量渗透剂，0.2%氢氟酸，水温在40℃左右，流速0.1m/s，循环清洗，当酸度连续两次测定含量一致时结束。然后用高位冷却塔水源大流量反洗，加工业磷酸三钠循环中和排放，酸洗后铜管呈黄铜色，表明未发生过洗现象。由于循环水的含盐量较低，故运行一段时间后铜管表面可生成一层致密Cu （OH）2保护膜，使铜表面与水隔离抑制腐蚀。清洗后可大大提高管壁传热系数，安全性及经济性大为提高，真空度可提高8%，而运行费用每年在6000元左右。