基于企業生產管理凝汽器工程項目改進措施分析

楊海靜，楊曉英

(河南科技大學，河南 洛陽 471000)

1 引言

凝汽器是將汽輪機排汽冷凝成水的一種換熱器，又稱復水器，其主要用于汽輪機動力裝置中。根據凝汽器工作原理的不同可分為水冷凝汽器、空冷凝汽器以及混合式凝汽器三種[1]。凝汽器工程是工業生產必不可少的環節，但是在企業生產過程中經常會出現凝汽器工作效率低、能源浪費嚴重的現象，所以基于企業提高生產管理要求對凝汽器工程項目進行改進勢在必行。

2 凝汽器工程項目改進對企業生產管理的意義

首先，對凝汽器工程項目進行改進符合國家產業發展和規劃的要求，有利于國家企業中凝汽器產業結構、技術結構、組織結構、產品結構的優化調整，無論從經濟效益、社會效益還是環保效益上來說都具有極大的促進意義。凝汽器工程項目的改進主要體現在資源的合理利用及節能減排方面[2]。所以進一步實施設備節能改造，深入挖掘系統節能潛力將大幅度提高系統能源的利用率，同時還能推動各行業各企業整體能源系統的優化，實現能量梯級化利用。

其次，凝汽器工程項目的改進有利于企業市場競爭力的提升。凝汽器工程是現代化工業生產必不可少的環節，是企業實現能源循環利用的重點。現代國際化的市場壓力以及國家對資源能源重復利用的重視，迫使各企業只能通過節能降耗，節省成本，改善質量以求市場效益的最大化。所以凝汽器項目工程的改進將會很大程度上幫助企業實現資源能源的循環利用，極大地提升企業的市場競爭力。

由此可見，凝汽器工程項目改進作為企業管理規范的一種手段，在幫助企業重塑管理模式，控制成本，節約材料，對于項目的進度的控制有著重要作用，同時對企業的精細化管理，提高企業服務質量也有著重要的實現價值。

3 凝汽器的工作原理及使用現狀

凝汽器，俗稱“凝汽式汽輪機”，被廣泛地應用于火電站與核電站之中。凝汽設備在汽輪機裝置的熱力循環中起到冷源的作用，是汽輪機裝置的重要組成部分[3]。凝汽設備可以降低汽輪機排汽溫度和排氣壓力，實現汽輪機排汽口高度真空，同時汽輪機排汽凝結的水還可以為鍋爐提供冷水，凝汽器再與循環水進行熱交換，再次使凝汽器保持高度真空，往復循環形成一個完整的循環體，從而使熱循環效率達到最高。但是現實的設備在施工及運行中會受多方面因素的影響，導致其在運行時達不到理想的效果。

第一，凝汽器真空度過低會嚴重影響機組的安全性以及經濟性。造成凝汽器真空過低的因素中最主要的是凝汽器冷卻水管結垢。冷卻水管結垢不僅會使凝汽機端差增大，同時還會使凝汽機真空度降低，影響汽輪機的經濟性和安全性。傳統的清洗方式容易對設備造成很大損傷，如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等都會損害凝汽器。首先，機械方法不能徹底清除水垢等沉積物，嚴重時還會對其冷凝管造成刮傷，導致冷凝管漏液。其次，使用酸液對冷凝管進行清洗時雖然能夠起到很高好的清洗效果，但是酸液的強腐蝕性容易對設備造成腐蝕，從而形成漏洞，同時殘留的酸液對材質還容易造成二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致設備故障。此外，清洗設備所產生的廢液屬于高危化學品，在清理廢液時還需要大量資金設置廢水處理裝置，進行廢水處理。而且，凝汽器作為企業工廠生產必不可少的重要環節，基本處于長時間的運作狀態，在汽輪機的帶動下凝汽器長時間工作經常會出現過濾網堵塞或腐蝕、冷凝度不高等現象。過濾網堵塞或腐蝕會使凝汽器凝結出的水品質不合格，且冷凝管的結垢還會使凝汽器冷凝度不高，從而使冷凝水達不到使用標準造成浪費。

第二，凝汽器設備在施工過程中常常會因組合場地狹小、廠家供貨不規范、工廠設備安置位置不合理等因素導致工廠或企業在凝汽器項目工程中投入資金過大。在常見的凝汽器設備安裝過程中，凝汽器廠家基本是以散裝零部件的供貨方式對工廠實施供貨的，需要技術人員現場組裝，比如熱井、殼體、接景、水室等。但是在是施工過程中可能因場地的限制，導致設備組裝過程中出現組裝困難，或是設備安裝位置不合理導致設備在正式進入運行時頻繁出現故障，從而造成企業后期的維修及保養費用增加。

4 凝汽器工程項目改進措施

凝汽器的發明與創造本是為企業工業化生產提供便利，實現資源再利用的現代化科技設備。凝汽器雖然在某些程度上幫助企業節省了生產成本，但是在實際運行中所存的一些故障及保養又在一定程度上加大了企業的負擔，因此還需對凝汽器項目工程進行進一步的完善與改進。

4.1 凝汽器設備在安裝過程中的改善措施

第一，凝汽器設備在安裝過程中，首先需要規劃出一個平整良好的組裝平臺以及安置區域；其次在組裝接頸時可利用龍門吊架將熱井、殼體側板、水室頂板、水室底板等穿裝在接頸內，同時在接頸支撐管之間分層布置抽汽母管與真空抽氣管道，靈活安裝，待接頸和熱井組裝好后，依次運至機房。第二，在設備托運過程中，可利用機房內行車將接頸吊起，其高度不妨礙殼體托運即可，同時再使用兩條拉力強的吊鏈將殼體托運到標準位置，然后將接頸落下放至殼體上拼裝，最后再借助水平儀對凝汽器整體進行校正。第三，在對設備中的管隔板與不銹鋼管進行安裝時，首先需細致清洗，確保其無油、無鐵銹等；其次，因不銹鋼管的管壁較薄，焊接時易融化，在對管隔板以及內部支撐件進行焊接時可采用高頻引弧、衰減收弧的方法使電弧始終偏向管板一側，并且嚴格按照廠家所提供的焊接速度、氬氣流量及氬氣滯后保護流量等技術要求進行精密焊接[4]。同時為減少管板因焊接變形或是不銹鋼管受熱變形可采用“Z”字型跳焊法，從管板中間向兩邊由上向下進行焊接，在焊接時焊接部分的另一端不允許同時進行脹管和切削工作，待焊接完成加水進行試漏檢測確保無泄漏。

4.2 凝汽器設備在運行中所需的改善

凝汽器裝置的設置是為了更好地幫助企業或工廠進行生產加工，實現資源的循環利用。若凝汽器經常發生故障，不僅會降低整體機組的運行效率，還會給機組的正常運行帶來嚴重的后果，其中最重要的就是凝汽器的系統故障及機械故障。機械故障相對容易解決，但是系統出現故障將很大程度上阻礙整體機組的運行。所以針對凝汽器的系統故障就需要我們對原有的系統進行升級或改善，建立完整運行系統。

第一，建立凝汽器故障診斷的神經網絡。在原有的DCS 系統上進行技術完善與升級，搭建多層BP 神經網絡，將整個故障特征參數空間和整個故障空間分別劃分為若干個子參數空間和子故障空間[5]。再針對每一對參數子空間和故障子空間構造一個子神經網絡，各個子網絡分別完成各自的特征參數子空間到故障子空間的映射關系，從而使復雜的網絡結構得到優化，遇到故障只需解決對單個神經網絡內出現的問題進行故障診斷。同時，在其BP 神經網絡內通過信號的有效組合及各種子神經網絡的有效利用，還以從不同側面診斷設備故障，此神經網絡體統能夠充分利用各種信息，最大限度地提高確診率。第二，建立凝汽器真空故障診斷模型。根據工廠中凝汽器所存在的真空故障，進行整體研究并分析其中各因素對凝汽器真空的影響，建立能夠適應工廠凝汽器正常運行的真空模型。通過監測凝汽器的各個狀態參數，建立DCS 采集的實時數據的參數值與凝汽器真空之間的關系模型，同時利用精度比較高的BP 神經網絡預測凝汽器真空應達值，判斷該凝汽器真空與機組負荷、汽輪機低壓缸排汽溫度、冷卻口出水溫度、熱井溫度、熱井水位、真空泵電流及冷卻水出口溫度的偏差系數，確保該凝汽器處于健康狀態下運行。同時此模型的建立還有利于加大對凝汽設備的管理力度，為運行人員提供參考依據，提高凝汽設備運行的可靠性。

4.3 凝汽器后期運行中的維護及保養措施

凝汽器在投入正常的工作以后，受其工作原理及工作性質的影響，經常會出現各種不同程度的故障，其影響雖不會對企業或工廠的正常生產造成太大的影響，但是頻發性的機械故障及零部件的日常磨損都會對整個汽輪機組造成影響或使其汽輪機使用壽命縮短，造成企業或工廠資金浪費。

第一，針對日常生產中凝汽器頻繁出現的機械故障，建立網絡數據庫。在日常生產過程中只要進行生產就必有損耗，所以建立凝汽器故障的網絡數據庫可以將平時常見的故障進行分類、匯總、分析，并研究出統一的維修方案輸入到數據庫當中。這樣，生產即可通過BP 網絡神經系統快速地找到其問題所在，再結合該故障數據庫中所給出的維修方案進行及時處理，使整體的處理過程變得快速、準確，節省維修時間，確保其他零部件不會凝汽器的故障而發生損害，保證公司的財產。第二，在凝汽器設備中增設二次濾網。傳統中老式的凝汽器基本只有一次濾網，對于循環水的過濾程度相對較低，循環水中的雜質及污垢經常會造成凝汽器冷凝管的堵塞。所以工廠或企業可以根據其凝汽設備的實際情況在其汽輪機的入水口設置一次粗濾網，有效過濾水中的雜質及污垢。初次過濾的水在進入汽輪機循環泵之前再經過自身所攜帶的過濾網對冷卻水進行二次過濾，不僅能有效過濾掉其中的金屬離子，同時還能延長自身濾網的使用壽命，為企業的正常生產節省成本。第三，改變傳統清洗方式采用超聲波清洗。傳統的清洗方式容易對凝汽器中的冷卻管及相關的不銹鋼零部件造成物理或數學方面的傷害，所以針對凝汽器內部零件的特殊性，工廠和企業可以使用超聲波的清洗方式對其設備零件進行清洗。超聲波清洗是通過超聲波在液體中的空化、加速及直進流作用對液體和污物進行直接或間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離，從而達到清洗目的。利用超聲波清洗技術將能夠有效地提升凝汽器零部件的使用壽命。

5 總結

綜上所述，在新市場環境的需求下，基于企業生產管理對凝汽器項目工程進行改進是非常有必要的，不論是對社會能源的發展，還是工廠或企業自身的成本解決都有著極大的促進意義。凝汽器項目工程的改進將會使企業更好地實現資源能源的循環利用，同時也能促進凝汽器行業領域內更好地樹立起自身的品牌，提高自己在市場中的競爭力，進一步增強企業生產管理能力。