影响凝汽器传热端差的因素及分析

影响凝汽器传热端差的因素及分析

2007年12月7日 电厂汽轮机 0条评论

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摘 要 介绍了影响凝汽器排汽温度各因素之间的关系，找出了机组日常运行中影响排汽温度的主要因素是凝汽器传热端差，同时对降低凝汽器传热端差的各项措施进行了详细的分析。

关键词 凝汽器；排汽温度；循环水入口温度；循环水温升；传热端差；传热系数

Analysis of Influence Factors

for Heat-transfer Temperature Difference of Condensor Abstract: Discussing the relation between the factors which influence the exhaust temperature of condensor, find out the heat-transfer temperature difference of condensor is the main factor. Analysis the various steps for reducing the heat-transfer temperature difference of condensor.

Key Words:Condensor;Exhaust Temperature; Inlet Temperature of Circulating Water; Temperature Rise of Circulating Water; Heat-transfer Temperature Difference; Heat-transfer Coefficient

1 前言

在热力发电厂中，凝汽器设备是凝汽式汽轮机的一个重要组成部分，它的作用之一是在汽轮机排汽口形成高度真空，降低汽轮机排汽温度和排汽压力。因为排汽温度越低，排汽压力也越低，机组真空就越好，机组效率就越高。由此可见汽轮机排汽温度的高低，对汽轮机效率影响非常严重。而排汽温度的高低决定于凝汽器的工作状况，因此，凝汽器工作的好坏就直接影响汽轮机的工作效率。 2 理论分析

由于凝汽器中的蒸汽压力与其饱和温度是一一对应的，由文献[1]可知它们之间的关系是：

3 影响凝汽器传热端差的因素

4 降低凝汽器传热端差的措施

4.1及时投运胶球清洗装置

凝汽器冷却水管表面脏污、结垢，减弱了传热效果，降低了传热系数，从而使端差增大，排汽温度增大，机组真空降低，为了保持凝汽器冷却水管内表面的清洁和水流畅通，目前电厂最常用的方法就是利用胶球清洗装置，通过胶球清洗装置的投运，凝汽器端差一般均能稳定保持在4～8℃范围内。但目前影响电厂胶球清洗装置的主要问题是收球率低，因此建议：①对收球管进行改造，减少弯头，降低管路阻力，使收球系统循环畅通；有条件的还可降低胶球泵位置，以增加胶球泵入口压头，提高收球率。②保持活动收球网表面的光滑清洁，防止由于收球网表面有毛刺使胶球粘在收球网表面，降低收球率。③保持循环水清洁，防止杂物堵塞铜管，或聚集在收球网口影响胶球系统收球。

4.2提高真空系统严密性

纯净蒸汽的放热系数达63000kJ/(m·h·k)，凝汽器中有少量空气时为28000 kJ/(m·h·k)，若由于真空系统不严，漏入大量空气，将导致总的传热系数大大降低，从而严重影响传热端差。为了提高机组真空系统严密性，应在每次大小修时均对凝汽器及真空系统灌水查漏，同时应对运行中处于真空系统的水位计、低加系统等进行仔细检查，以消除漏气点；在机组变负荷或低负荷运行时，及时调整汽封供汽压力，防止空气通过汽轮机低压缸汽封漏入；加强真空抽气系统的运行，如果抽气器工作效率降低或故障，即使真空系统严密，由于抽气器不能有效的抽吸凝汽器中的空气，也将使传热系统减小；加强真空系统严密性试验定期工作的执行，一旦发现真空系统不严，要及消除漏点。提高真空系统的严密性，还有减小凝结水过冷度的现实意义，一旦运行中过冷度增大，机组的回热经济性将降低。 22[2]

4.3降低凝汽器单位蒸汽负荷

端差随着负荷的增大而升高，并且在循环水量、总传热系数等于常数的条件下，端差同凝汽器负荷成正比例关系。为了减小凝汽器负荷和端差，应该注意以下几点：高低压加热器空气串联门开度要适宜，防止加热器抽汽通过空气串联管大量漏入凝汽器；对凡进入高低压疏水扩容器的疏水门，要经常检查，防止内漏；保持低加水位，防止低加无水位运行，造成低加抽汽通过疏水管进入凝汽器；凡是开停机或低负荷开启的疏水门，在机组正常后要及时关闭。通过以上措施，可有效减少或防止漏入凝汽器内的高温高压疏水或蒸汽，从而降低凝汽器热负荷，减小传热端差。 [7]

4.4加强汽水品质的管理

污垢的导热系数很小，仅为冷却管的1/50~1/30，因此无论是冷却管外侧（蒸汽侧）或内侧（循环水侧）出现污垢，均会导致凝汽器总的传热系数大大降低，凝汽器端差升高，机组真空下降。因此，要加强蒸汽品质管理，防止蒸汽带盐，导致凝汽器蒸汽侧冷却管结垢。另外，要特别加强循环水水质的监测，因为根据凝汽器运行的特点，冷却管水侧结垢是导致凝汽器总的传热系数降低的主要原因。因此除了根据化学监督的要求，要加强循环水水质的处理和冷却塔的排污外，还可利用文献[8]指出的方法，通过计算凝汽器清洗率来判断结垢的情况，对运行机组采取半面隔离人工机械清理的方法，保持凝汽器冷却管的清洁。 5 结论

（1）在影响凝汽器排汽温度的三个因素中，传热端差对的影响最大，是凝汽器传热效果的直接反映，其次才是循环水温升，因而，只有传热端差才能从根本上反映出凝汽器运行工况的好坏。

（2）在生产现场降低凝汽器排汽温度时，首先从降低传热端差入手，其次在考虑其它因素，但需要注意的是凝汽器是一个复杂的热力设备，影响凝汽器排汽温度的各个因素之间是相互影响的，因此在现场分析时一定要把各因素联系起来整体考虑。

（3）无论是降低凝汽器传热端差或循环水温升，实质上在生产现场采取的各种措施均是用来提高凝汽器传热系数的。

参 考 文 献

[1]王伟,孙奉仲,等.基于现场数据确定凝器汽真空偏低治理方案的判据及分析[J].汽轮机技

术,2006,48(3):190~192.

[2]沈士一,庄贺庆,等.汽轮机原理[M].北京:水利水电出版社,1995.

[3]盛焕程,刘树松.循环水泵双泵运行最佳时机[J].热力发电,2003,32(9):57~59.

[4]朱新华,江运汉,等.电厂汽轮机[M].北京:水利水电出版社,1996.

[5]周兰欣,林湖,等.凝汽器传热端差的计算与分析[J].华东电力,2003,(11):16~18.

[6]朱锐,种道彤,等.冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究[J].热力发电,2006,35(4):10~13.

[7]徐奇焕.凝汽器传热端差分析及降低端差的途径[J].汽轮机技术,1997,39(3):174~177.

[8]李勇,曹祖庆.凝汽器清洁率的概念及测试方法[J].汽轮机技术,1995,37(2):73~76.

作者：cheng