摘 要：在凝汽式汽輪機(jī)裝置中，凝氣設(shè)備發(fā)揮著十分重要的作用，且在整個(gè)熱力系統(tǒng)中具有冷源的效果。凝汽器真空是火力發(fā)電機(jī)組汽機(jī)側(cè)中的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，直接影響著整個(gè)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。基于此，本文闡述了凝汽器端差值的意義，通過分析凝汽器端差的影響因素，研究了降低凝汽器端差的措施，希望能夠有效地降低凝汽器的端差。

關(guān)鍵詞：凝汽器；端差；優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TK264.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）26-0300-01

引 言

凝汽器是凝汽式汽輪機(jī)中的重要組成部分，其運(yùn)行直接影響著機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠性。凝汽器的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包含凝汽器的真空度、凝結(jié)水的過冷度以及凝結(jié)水的含氧量。其中，凝汽器的真空度是凝汽器工作特性的重要指標(biāo)，直接影響著汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，相關(guān)部門必須重視凝汽器真空狀態(tài)的檢測(cè)。與此同時(shí)，凝汽器端差在很大程度上影響著真空度，相關(guān)人員必須認(rèn)真分析凝汽器端差，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1 凝汽器端差值的意義

端差值指的是在凝汽器壓力下的飽和溫度和凝汽器冷卻出口溫度的差異。端差值在一定程度上反映了凝汽器銅管的污垢以及凝汽器內(nèi)積存空氣的情況，直接關(guān)系著凝汽器的正常運(yùn)行。通常情況下，端差值不超過10℃，端差值的邊柱直接影響著凝汽器的運(yùn)行狀況，是判斷凝汽器運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)。

2 凝汽器端差的影響因素

2.1 凝汽器單位面積的熱負(fù)荷

在汽輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行過程中，在出力穩(wěn)定、低壓缸的排汽量固定的情況下，凝汽器單位面積的熱負(fù)荷將不會(huì)發(fā)生變化。

2.2 循環(huán)冷卻水流量、流速，溫度

通常情況下，循環(huán)冷卻水的流量、流速在循環(huán)水供水設(shè)備以及系統(tǒng)不發(fā)生重大改變的情況下，發(fā)生明顯變化。與此同時(shí)，循環(huán)水溫度在冷水塔運(yùn)行正常的情況下，往往會(huì)受到外界氣候條件的影響。

2.3 凝汽器銅管內(nèi)、外壁清潔程度

凝汽器銅管的污染情況主要分為以下幾種：①蒸汽中往往會(huì)含有大量的鹽類沉淀物，在汽輪機(jī)低壓缸排汽在凝汽器中被循環(huán)水冷卻凝結(jié)成水的情況下，鹽類沉淀物會(huì)被析出，并在銅管外壁凝結(jié)成鹽垢，這種情況被稱為外壁臟污；②循環(huán)水中會(huì)含有一些雜物堵塞銅管或者在銅管內(nèi)表面附著而形成污垢，在污垢堵塞達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)增大水的阻力，進(jìn)而增加凝汽器的端差值。

2.4 凝汽器的傳熱性能

在凝汽器正常運(yùn)行過程中，排汽壓力和排汽溫度之間的關(guān)系與飽和蒸汽的壓力與溫度關(guān)系一致，因而飽和蒸汽溫度直接影響著凝汽器的排汽壓力，飽和蒸汽的溫度直接關(guān)系著循環(huán)冷卻水的熱交換程度，具體體現(xiàn)在以下方面：①蒸汽在銅管外壁的凝結(jié)換熱。在蒸汽冷卻過程中，銅管外壁會(huì)凝結(jié)成一層液膜，其放出的熱量會(huì)被傳送到冷卻面，且需要穿過液膜，因而液膜層是換熱的主要熱阻，運(yùn)行過程的影響因素是不凝結(jié)氣體；②蒸汽在銅管外壁的導(dǎo)熱。一般而言，干凈、清潔的銅管熱阻較小，材質(zhì)和結(jié)構(gòu)尺寸直接決定著導(dǎo)熱系數(shù)。但是，在冷凝器運(yùn)行過程中，會(huì)有污泥、水垢被附著在換熱面上而形成新的熱阻，進(jìn)而使得導(dǎo)熱系數(shù)變小，換熱性能下降；③對(duì)熱換流。其流動(dòng)的影響因素主要包括流速、特征尺寸以及物性參數(shù)，其中的物性參數(shù)直接決定著對(duì)流換熱熱量的傳遞情況。

3 降低凝汽器端差的措施

3.1 鞏固膠球清洗效果

凝汽器冷卻水管表面存在大量的污垢，會(huì)直接影響著傳熱效果，且在一定程度上降低了傳熱系數(shù)，增大了水與冷卻水管的溫差，進(jìn)而增大端差。同時(shí)，水中的雜物會(huì)堵塞冷卻水管和管板，造成凝汽器的冷卻水量不足，其主要表現(xiàn)是冷卻水溫不斷升高，這就增加了端差值。為了保證凝汽器冷卻水管表面清潔，可以采用膠球自動(dòng)清潔的方式。但是，由于電廠普遍存在因收球率不高而影響清洗效果的問題。因此，可以采取以下措施：①將膠球清洗裝置的管道走向設(shè)置成平直狀態(tài)，減少阻力損失，保證流道的暢通性；②選用新型、輕便的翻版二次濾網(wǎng)，保證其網(wǎng)孔小于等于8mm，在操作過程中，避免出現(xiàn)水流“短路”問題。除此之外，重視循環(huán)水泵吸水管管口處一次濾網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)狀態(tài)，通過減輕二次濾網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，提升其凈化功能；③合理地使用膠球，保證膠球質(zhì)地柔軟，不發(fā)粘、不發(fā)泡，且直徑應(yīng)大于冷卻水管內(nèi)徑。通常情況下，在膠球清洗裝置進(jìn)行改善后，其收球率能夠提升到90%，并定期投入膠球清洗裝置，為凝汽器冷卻水管內(nèi)表面的清潔度提供保障。

3.2 加強(qiáng)真空系統(tǒng)的查漏、堵漏工作

通常情況下，凝汽器的蒸汽側(cè)會(huì)在高負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行，因而，在與蒸汽側(cè)相連接的管道內(nèi)出現(xiàn)空氣漏入時(shí)，往往會(huì)進(jìn)入到凝汽器內(nèi)。大量的不凝結(jié)氣體聚集在凝汽器內(nèi)，會(huì)影響凝汽器內(nèi)的傳熱情況，升高凝汽器的排汽溫度，排汽飽和溫度相應(yīng)地也會(huì)提高，進(jìn)而增加凝汽器的端差，降低凝汽器的真空。因此，相關(guān)部門應(yīng)安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)檢查凝汽器的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)凝汽器端差升高，凝汽器真空降低時(shí)，應(yīng)該立即堵漏或隔絕泄漏的管道和設(shè)備，為凝汽器的正常運(yùn)行提供保障。

3.3 減少循環(huán)水量

凝汽器內(nèi)循環(huán)水側(cè)有空氣，可以通過關(guān)閉凝汽器循環(huán)水出口門、打開排空門進(jìn)行排空，提高水側(cè)壓力，且在排凈空氣后一定要將排空門關(guān)閉嚴(yán)密，尤其需要注意循環(huán)水壓力變化，并綜合考慮鈦管強(qiáng)度要求，安全性。在排凈空氣后，應(yīng)適當(dāng)開大凝汽器循環(huán)水出口門，保證循環(huán)水壓不會(huì)太高，通過降低循環(huán)水泵出力的方式，節(jié)約發(fā)電廠用電，提高經(jīng)濟(jì)性；在低負(fù)荷的情況下，兩臺(tái)循環(huán)水泵并列運(yùn)行停運(yùn)一臺(tái)，減少循環(huán)水量，以降低端差和凝結(jié)水的過冷度，提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。但是，這種方式會(huì)影響發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，相關(guān)人員可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造或采用變頻電動(dòng)機(jī)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在凝汽器的運(yùn)行過程中，相關(guān)人員可以通過降低凝汽器端差和冷卻水溫升，降低蒸汽的凝結(jié)溫度和蒸汽的終參數(shù)，進(jìn)而提升發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。除此之外，為了降低蒸汽的凝結(jié)溫度，提高凝汽器的真空值，相關(guān)人員必須綜合考慮影響凝汽器端差的因素，并采取相應(yīng)的優(yōu)化方式，進(jìn)而為發(fā)電廠的正常運(yùn)行提供保障，提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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收稿日期：2018-8-4