關于凝結水過冷度的分析

姚斌斌

(中國東方絲綢市場股份有限公司 盛澤熱電廠，江蘇 蘇州 215124)

1 凝結水過冷度產生的原因

1.1 凝汽器內管束排列不恰當

凝汽器內部管束排列方式不恰當會造成汽輪機做工后的蒸汽空氣混合物在通往凝汽器的管束中心和下部時遇到較大的流動阻力，導致管束外表面蒸汽分壓力低于管束之間的平均蒸汽分壓力，使得蒸汽的凝結溫度低于管束之間混合汽流的溫度，形成凝結水過度冷卻。同時蒸汽大部分集中在上部管排處，蒸汽凝結的水經過密集的管束在冷卻水管外形成一層水膜(包括上排管束淋下來的凝結水在內)，又起到冷卻凝結水的作用。加之排汽不能有效回熱熱水井中的凝結水，進一步加劇了凝結水的過度冷卻。

1.2 凝汽器漏空氣

機組運行過程中，包括凝汽器、汽輪機排汽缸、低壓軸封、排汽安全門、低加空氣系統等在內真空系統若發生漏泄，空氣漏入后，造成凝汽器傳熱效果惡化，增大傳熱端差，而導致凝結水過冷。

1.3 凝汽器水位過高

當熱水井水位過高時，導致凝汽器下部冷卻水管浸到凝結水中，這樣冷卻水帶走了一部分凝結水的熱量;簡單說，將冷卻水管浸沒，將使整個凝汽器的冷卻面積減少，嚴重時淹沒凝汽器抽氣口，導致真空惡化。

1.4 凝汽器抽真空設備工作不良

抽真空設備(如射水抽氣器、射汽抽氣器、真空泵等)工作不正常，出力下降。不能把凝汽器內混合的不凝結氣體及時抽走，導致在冷卻水管的表面形成空氣膜，降低傳熱效果，增加傳熱端差，同時由于抽真空設備工作不良，使得凝汽器內蒸汽混合物中的空氣分壓力增加，蒸汽的分壓力降低，凝結水的溫度就低于凝汽器總壓力對應的飽和溫度，引起凝結水產生過度冷卻。

1.5 凝汽器運行中的故障

運行過程中由于振動、管束腐蝕、機械損傷、管板腐蝕等因素造成凝汽器冷卻水管破裂、漏泄或管板發生漏泄，使低溫的冷卻水漏入到凝結水中導致凝結水過度冷卻，同時導致凝結水水質嚴重惡化，威脅機組的安全運行。

1.6 冷卻介質參數的調整

在一定的蒸汽負荷下，當冷卻水運行參數發生變化，即冷卻水溫度下降或流量增大時。必然導致大部分的乏汽在大量凝結區上部就凝結完畢，使得空氣冷卻區的范圍相對擴大，導致進入熱水井的凝結水的冷卻度加大。

2 凝結水過度冷卻的危害

2.1 使凝結水含氧量增加

凝結水過度冷卻后，由于空氣分壓力增大，因此增大了空氣在水中的溶解度，使得凝結水含氧量增加，加重除氧器的負擔，加劇了低壓管道和低壓加熱器的腐蝕，降低了設備的可靠性和使用壽命，影響設備安全運行。

2.2 使系統的熱經濟性降低。

凝結水過冷使凝結水溫度降低，根據傳熱學原理，必然導致冷卻水帶走更多的熱量，同時要在加熱器、除氧器加熱時吸收更多的熱量，多消耗抽汽量。因此凝汽器應具有良好的回熱作用，以使得凝結水的出口溫度盡可能接近于排汽壓力下的飽和溫度，以減少汽輪機的回熱抽汽量，降低熱耗。

3 降低凝結水過冷度的措施

機組正常運行時，凝結水過冷度一般為0.5℃～1℃，凝結水過冷度每升高1℃，煤耗率約增加0.1%～0.15%，因此，應積極采取措施減小凝結水過冷度，提高機組運行的經濟運行。

3.1 凝汽器的低水位運行

利用凝結水泵的運行特性，加強對凝汽器水位的監視，盡量保持低水位運行，避免淹沒凝汽器的銅管。

3.2 運行中注意監視機組真空的變化，定期進行嚴密性試驗

利用機組停役期間，檢修人員定期對真空系統進行注水查漏，運行中利用氦質譜真空查漏儀等方式進行漏泄點監測，發現漏點及時消除，這樣不僅可以提高真空，還可以防止凝結水過度冷卻。

3.3 調整通往低壓軸封的供汽閥門開度，保證低壓軸封供汽均衡

以不冒汽、不影響潤滑油質和不漏空氣影響機組真空為目標細心調整，同時加強調整、監視真空系統的水封，避免發生漏空現象。

3.4 加強檢修維護和運行調整，保證抽真空設備正常工作

保證抽真空設備的穩妥運行，及時抽出凝汽器內不凝結氣體混合物，以維持好凝汽器的真空。

3.5 加強對凝結水泵的監視

加強運行的凝結水泵的工況，防止空氣從密封點處漏入凝汽器影響真空。

3.6 凝汽器運行中的維護

加強運行調整防止發生凝汽器管束振動、熱應力過大;加強檢修管理，防止凝汽器管束機械損傷和管板腐蝕漏泄;加強凝汽器清掃和清洗防止發生腐蝕。

3.7 凝汽器的改造

對于舊凝汽器，可以拆除部分冷卻水管，讓排汽能直接深入到冷卻管束的中部，并有足夠的寬度，使蒸汽能夠直達底部，加熱凝結水，保障凝結水被加熱到接近排汽溫度。

3.8 采用管束結構布置合理的回熱式凝汽器。

3.9 合理安排冷卻水的運行方式，尤其是在冬季冷卻水溫度較低時，改變循環水泵運行臺數以及循環水泵的轉速來調節循環水流量，達到經濟運行的目的。

4 結束語

過冷度越大，說明被冷卻水額外帶走的熱量越多，這一部分熱損失要靠鍋爐多燃燒燃料來彌補，所以我們通過運行方式的調整和各種檢修手段切做好各項機組運行工作，盡量減少凝結水過冷度，使機組安全、穩定、經濟運行。

［1］《汽輪機設備及運行維護》王勇主編.機械工業出版社.2012.7。

［2］《電廠汽輪機》朱新華、江運漢、張延峰合編.1997.10。