如何降低凝汽器端差

摘 要：在凝汽式汽輪機裝置中，凝氣設備發揮著十分重要的作用，且在整個熱力系統中具有冷源的效果。凝汽器真空是火力發電機組汽機側中的一項重要經濟指標，直接影響著整個機組的熱經濟性。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。

關鍵詞：凝汽器；端差；優化措施

中圖分類號：TK264.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0300-01

引 言

凝汽器是凝汽式汽輪機中的重要組成部分，其運行直接影響著機組的熱經濟性和運行的可靠性。凝汽器的重要經濟指標主要包含凝汽器的真空度、凝結水的過冷度以及凝結水的含氧量。其中，凝汽器的真空度是凝汽器工作特性的重要指標，直接影響著汽輪機運行的經濟性和安全性，相關部門必須重視凝汽器真空狀態的檢測。與此同時，凝汽器端差在很大程度上影響著真空度，相關人員必須認真分析凝汽器端差，實現機組的安全性和經濟性。

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積存空氣的情況，直接關系著凝汽器的正常運行。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行狀況，是判斷凝汽器運行狀態的重要依據。

2 凝汽器端差的影響因素

2.1 凝汽器單位面積的熱負荷

在汽輪發電機組穩定運行過程中，在出力穩定、低壓缸的排汽量固定的情況下，凝汽器單位面積的熱負荷將不會發生變化。

2.2 循環冷卻水流量、流速，溫度

通常情況下，循環冷卻水的流量、流速在循環水供水設備以及系統不發生重大改變的情況下，發生明顯變化。與此同時，循環水溫度在冷水塔運行正常的情況下，往往會受到外界氣候條件的影響。

2.3 凝汽器銅管內、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蒸汽中往往會含有大量的鹽類沉淀物，在汽輪機低壓缸排汽在凝汽器中被循環水冷卻凝結成水的情況下，鹽類沉淀物會被析出，并在銅管外壁凝結成鹽垢，這種情況被稱為外壁臟污；②循環水中會含有一些雜物堵塞銅管或者在銅管內表面附著而形成污垢，在污垢堵塞達到一定程度時，會增大水的阻力，進而增加凝汽器的端差值。

2.4 凝汽器的傳熱性能

在凝汽器正常運行過程中，排汽壓力和排汽溫度之間的關系與飽和蒸汽的壓力與溫度關系一致，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系著循環冷卻水的熱交換程度，具體體現在以下方面：①蒸汽在銅管外壁的凝結換熱。在蒸汽冷卻過程中，銅管外壁會凝結成一層液膜，其放出的熱量會被傳送到冷卻面，且需要穿過液膜，因而液膜層是換熱的主要熱阻，運行過程的影響因素是不凝結氣體；②蒸汽在銅管外壁的導熱。一般而言，干凈、清潔的銅管熱阻較小，材質和結構尺寸直接決定著導熱系數。但是，在冷凝器運行過程中，會有污泥、水垢被附著在換熱面上而形成新的熱阻，進而使得導熱系數變小，換熱性能下降；③對熱換流。其流動的影響因素主要包括流速、特征尺寸以及物性參數，其中的物性參數直接決定著對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，會直接影響著傳熱效果，且在一定程度上降低了傳熱系數，增大了水與冷卻水管的溫差，進而增大端差。同時，水中的雜物會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置成平直狀態，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，保證其網孔小于等于8mm，在操作過程中，避免出現水流“短路”問題。除此之外，重視循環水泵吸水管管口處一次濾網的運行維護狀態，通過減輕二次濾網的負擔，提升其凈化功能；③合理地使用膠球，保證膠球質地柔軟，不發粘、不發泡，且直徑應大于冷卻水管內徑。通常情況下，在膠球清洗裝置進行改善后，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表面的清潔度提供保障。

3.2 加強真空系統的查漏、堵漏工作

通常情況下，凝汽器的蒸汽側會在高負壓狀態下運行，因而，在與蒸汽側相連接的管道內出現空氣漏入時，往往會進入到凝汽器內。大量的不凝結氣體聚集在凝汽器內，會影響凝汽器內的傳熱情況，升高凝汽器的排汽溫度，排汽飽和溫度相應地也會提高，進而增加凝汽器的端差，降低凝汽器的真空。因此，相關部門應安排專業人員負責檢查凝汽器的運行狀況，發現凝汽器端差升高，凝汽器真空降低時，應該立即堵漏或隔絕泄漏的管道和設備，為凝汽器的正常運行提供保障。

3.3 減少循環水量

凝汽器內循環水側有空氣，可以通過關閉凝汽器循環水出口門、打開排空門進行排空，提高水側壓力，且在排凈空氣后一定要將排空門關閉嚴密，尤其需要注意循環水壓力變化，并綜合考慮鈦管強度要求，安全性。在排凈空氣后，應適當開大凝汽器循環水出口門，保證循環水壓不會太高，通過降低循環水泵出力的方式，節約發電廠用電，提高經濟性；在低負荷的情況下，兩臺循環水泵并列運行停運一臺，減少循環水量，以降低端差和凝結水的過冷度，提高發電廠的經濟效益。但是，這種方式會影響發電機組的安全運行，相關人員可以對系統進行改造或采用變頻電動機。

4 結束語

在凝汽器的運行過程中，相關人員可以通過降低凝汽器端差和冷卻水溫升，降低蒸汽的凝結溫度和蒸汽的終參數，進而提升發電廠的熱經濟性。除此之外，為了降低蒸汽的凝結溫度，提高凝汽器的真空值，相關人員必須綜合考慮影響凝汽器端差的因素，并采取相應的優化方式，進而為發電廠的正常運行提供保障，提高發電廠的經濟效益。

參考文獻

[1]張世偉.凝汽器空氣冷卻區異常對真空的影響[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2014（12）：203～204.

[2]陳 振.凝汽器端差偏高原因及應對措施[J].機電產品開發與創新，2017，30（05）：35～36.

[3]邱元元，王忠杰，何志剛，史 亮，劉本偉，王智微.凝汽器端差偏高原因分析及處理措施[J].熱力發電，2012，41（12）：101～103.

收稿日期：2018-8-4