關(guān)于凝結(jié)水過(guò)冷度的分析

姚斌斌

(中國(guó)東方絲綢市場(chǎng)股份有限公司 盛澤熱電廠，江蘇 蘇州 215124)

1 凝結(jié)水過(guò)冷度產(chǎn)生的原因

1.1 凝汽器內(nèi)管束排列不恰當(dāng)

凝汽器內(nèi)部管束排列方式不恰當(dāng)會(huì)造成汽輪機(jī)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(shí)遇到較大的流動(dòng)阻力，導(dǎo)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(jié)溫度低于管束之間混合汽流的溫度，形成凝結(jié)水過(guò)度冷卻。同時(shí)蒸汽大部分集中在上部管排處，蒸汽凝結(jié)的水經(jīng)過(guò)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(lái)的凝結(jié)水在內(nèi))，又起到冷卻凝結(jié)水的作用。加之排汽不能有效回?zé)釤崴械哪Y(jié)水，進(jìn)一步加劇了凝結(jié)水的過(guò)度冷卻。

1.2 凝汽器漏空氣

機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，包括凝汽器、汽輪機(jī)排汽缸、低壓軸封、排汽安全門、低加空氣系統(tǒng)等在內(nèi)真空系統(tǒng)若發(fā)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(dǎo)致凝結(jié)水過(guò)冷。

1.3 凝汽器水位過(guò)高

當(dāng)熱水井水位過(guò)高時(shí)，導(dǎo)致凝汽器下部冷卻水管浸到凝結(jié)水中，這樣冷卻水帶走了一部分凝結(jié)水的熱量;簡(jiǎn)單說(shuō)，將冷卻水管浸沒(méi)，將使整個(gè)凝汽器的冷卻面積減少，嚴(yán)重時(shí)淹沒(méi)凝汽器抽氣口，導(dǎo)致真空惡化。

1.4 凝汽器抽真空設(shè)備工作不良

抽真空設(shè)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(nèi)混合的不凝結(jié)氣體及時(shí)抽走，導(dǎo)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(shí)由于抽真空設(shè)備工作不良，使得凝汽器內(nèi)蒸汽混合物中的空氣分壓力增加，蒸汽的分壓力降低，凝結(jié)水的溫度就低于凝汽器總壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度，引起凝結(jié)水產(chǎn)生過(guò)度冷卻。

1.5 凝汽器運(yùn)行中的故障

運(yùn)行過(guò)程中由于振動(dòng)、管束腐蝕、機(jī)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(fā)生漏泄，使低溫的冷卻水漏入到凝結(jié)水中導(dǎo)致凝結(jié)水過(guò)度冷卻，同時(shí)導(dǎo)致凝結(jié)水水質(zhì)嚴(yán)重惡化，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。

1.6 冷卻介質(zhì)參數(shù)的調(diào)整

在一定的蒸汽負(fù)荷下，當(dāng)冷卻水運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化，即冷卻水溫度下降或流量增大時(shí)。必然導(dǎo)致大部分的乏汽在大量凝結(jié)區(qū)上部就凝結(jié)完畢，使得空氣冷卻區(qū)的范圍相對(duì)擴(kuò)大，導(dǎo)致進(jìn)入熱水井的凝結(jié)水的冷卻度加大。

2 凝結(jié)水過(guò)度冷卻的危害

2.1 使凝結(jié)水含氧量增加

凝結(jié)水過(guò)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(jié)水含氧量增加，加重除氧器的負(fù)擔(dān)，加劇了低壓管道和低壓加熱器的腐蝕，降低了設(shè)備的可靠性和使用壽命，影響設(shè)備安全運(yùn)行。

2.2 使系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性降低。

凝結(jié)水過(guò)冷使凝結(jié)水溫度降低，根據(jù)傳熱學(xué)原理，必然導(dǎo)致冷卻水帶走更多的熱量，同時(shí)要在加熱器、除氧器加熱時(shí)吸收更多的熱量，多消耗抽汽量。因此凝汽器應(yīng)具有良好的回?zé)嶙饔?，以使得凝結(jié)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(jī)的回?zé)岢槠?，降低熱耗?/p>

3 降低凝結(jié)水過(guò)冷度的措施

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水過(guò)冷度一般為0.5℃～1℃，凝結(jié)水過(guò)冷度每升高1℃，煤耗率約增加0.1%～0.15%，因此，應(yīng)積極采取措施減小凝結(jié)水過(guò)冷度，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.1 凝汽器的低水位運(yùn)行

利用凝結(jié)水泵的運(yùn)行特性，加強(qiáng)對(duì)凝汽器水位的監(jiān)視，盡量保持低水位運(yùn)行，避免淹沒(méi)凝汽器的銅管。

3.2 運(yùn)行中注意監(jiān)視機(jī)組真空的變化，定期進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)

利用機(jī)組停役期間，檢修人員定期對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行注水查漏，運(yùn)行中利用氦質(zhì)譜真空查漏儀等方式進(jìn)行漏泄點(diǎn)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)消除，這樣不僅可以提高真空，還可以防止凝結(jié)水過(guò)度冷卻。

3.3 調(diào)整通往低壓軸封的供汽閥門開(kāi)度，保證低壓軸封供汽均衡

以不冒汽、不影響潤(rùn)滑油質(zhì)和不漏空氣影響機(jī)組真空為目標(biāo)細(xì)心調(diào)整，同時(shí)加強(qiáng)調(diào)整、監(jiān)視真空系統(tǒng)的水封，避免發(fā)生漏空現(xiàn)象。

3.4 加強(qiáng)檢修維護(hù)和運(yùn)行調(diào)整，保證抽真空設(shè)備正常工作

保證抽真空設(shè)備的穩(wěn)妥運(yùn)行，及時(shí)抽出凝汽器內(nèi)不凝結(jié)氣體混合物，以維持好凝汽器的真空。

3.5 加強(qiáng)對(duì)凝結(jié)水泵的監(jiān)視

加強(qiáng)運(yùn)行的凝結(jié)水泵的工況，防止空氣從密封點(diǎn)處漏入凝汽器影響真空。

3.6 凝汽器運(yùn)行中的維護(hù)

加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整防止發(fā)生凝汽器管束振動(dòng)、熱應(yīng)力過(guò)大;加強(qiáng)檢修管理，防止凝汽器管束機(jī)械損傷和管板腐蝕漏泄;加強(qiáng)凝汽器清掃和清洗防止發(fā)生腐蝕。

3.7 凝汽器的改造

對(duì)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(dá)底部，加熱凝結(jié)水，保障凝結(jié)水被加熱到接近排汽溫度。

3.8 采用管束結(jié)構(gòu)布置合理的回?zé)崾侥鳌?/p>

3.9 合理安排冷卻水的運(yùn)行方式，尤其是在冬季冷卻水溫度較低時(shí)，改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)以及循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

過(guò)冷度越大，說(shuō)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(lái)彌補(bǔ)，所以我們通過(guò)運(yùn)行方式的調(diào)整和各種檢修手段切做好各項(xiàng)機(jī)組運(yùn)行工作，盡量減少凝結(jié)水過(guò)冷度，使機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

［1］《汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)》王勇主編.機(jī)械工業(yè)出版社.2012.7。

［2］《電廠汽輪機(jī)》朱新華、江運(yùn)漢、張延峰合編.1997.10。