凝汽器端差偏高原因與解決策略研究

朱文哲 盧武朝

摘 要：本文主要以某電廠600MW機(jī)組凝汽器（4號(hào)）、3號(hào)機(jī)組的端差展開了分析，研究結(jié)果表明，真空泵內(nèi)的出力下降，循環(huán)水（閉式）溫度比較高。真空泵內(nèi)的葉輪汽蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重。將真空泵的葉輪和轉(zhuǎn)子更換為不銹鋼材質(zhì)，在該機(jī)組內(nèi)開啟循環(huán)冷卻水回路。本文首先分析了機(jī)組（3號(hào)、4號(hào)）凝汽器端位偏高現(xiàn)狀，同時(shí)闡述了凝汽器端位偏高原因，最后總結(jié)了凝汽器端位偏高解決措施。

關(guān)鍵詞：凝汽器 端差 偏高原因 解決措施 現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TK264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（a）-0120-02

目前，我國(guó)凝汽器使用過(guò)程中，真空泵內(nèi)的出力下降，循環(huán)水（閉式）溫度比較高，真空泵內(nèi)的葉輪汽蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重，嚴(yán)重影響著凝汽器端差數(shù)值。通過(guò)將真空泵內(nèi)的葉輪、轉(zhuǎn)子更換為不銹鋼材質(zhì)，在機(jī)組內(nèi)開啟循環(huán)冷卻水回路模式，在運(yùn)行設(shè)備內(nèi)加入1臺(tái)冷泵，定期沖洗冷泵、閉冷器，最后發(fā)現(xiàn)4號(hào)機(jī)組600MW機(jī)組凝汽器端差下降了1.5℃，具有顯著的應(yīng)用效果，能夠提升電廠的運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1 電廠內(nèi)3號(hào)、4號(hào)機(jī)組凝汽器端位偏高現(xiàn)狀

某電廠內(nèi)二期機(jī)組（型號(hào)為：2×600MW）內(nèi)機(jī)組配置比較高，低背壓凝汽器、設(shè)置3臺(tái)真空泵（1臺(tái)低背壓、1臺(tái)高背壓、1臺(tái)備用），在3號(hào)機(jī)組內(nèi)配置4臺(tái)功率循環(huán)水泵（功率為250kW），4號(hào)機(jī)組配置了2臺(tái)循環(huán)水泵（功率為2400kW）。循環(huán)水的排放流程如圖1所示，從圖1中能夠看出低背壓凝汽器是經(jīng)過(guò)高背壓凝汽器排放。

通過(guò)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，在相同的負(fù)荷情況下，電廠內(nèi)4號(hào)機(jī)組凝汽器端差相比，同3號(hào)機(jī)組凝汽器端差數(shù)據(jù)表如下表1所示。

通過(guò)分析表1中3號(hào)機(jī)組、4號(hào)機(jī)組凝汽器端差的數(shù)據(jù)得知，在排汽壓力下飽和溫度由排汽溫度替代。在同一時(shí)間段內(nèi)，機(jī)組負(fù)荷偏差在4MW的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為是2臺(tái)機(jī)組端差負(fù)荷。3號(hào)機(jī)組、4號(hào)機(jī)組循環(huán)水屬于江水，因此，在凝汽器系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)水的進(jìn)水溫度沒有任何差別。

通過(guò)分析上述數(shù)據(jù)，在6～12時(shí)間段內(nèi)，凝汽器3號(hào)機(jī)組、4號(hào)機(jī)組的高背壓端差相比3號(hào)機(jī)組處于較低位置，4號(hào)機(jī)組高背壓凝汽器、低背壓凝汽器端差相比3號(hào)機(jī)組要高出一些。

2 凝汽器端位偏高原因

基于表1的數(shù)據(jù)能夠得知3號(hào)機(jī)組、4號(hào)機(jī)組循環(huán)水溫度基本相同，水質(zhì)參數(shù)也一致。清洗4號(hào)機(jī)組凝汽器，循環(huán)水室兩側(cè)大量冷卻水管被堵塞（總計(jì)1000根），清洗之后，再次進(jìn)行檢測(cè)能夠得知，端差值下降了0.3℃，排汽溫度下降了0.53℃，真空下降了0.14kPa。通過(guò)分析數(shù)據(jù)能夠得知，雖說(shuō)凝汽器出現(xiàn)堵塞，但是堵塞比例比較低（具體數(shù)據(jù)為0.25%），通過(guò)試驗(yàn)，堵塞數(shù)據(jù)對(duì)凝汽器的面積和性能沒有多大的影響。

在正常運(yùn)行下，通過(guò)增加冷卻水量，凝汽器的端差也會(huì)隨之增加。在增加冷卻水量的同時(shí)，冷卻水溫度、凝汽器熱系數(shù)也會(huì)隨之增加。降低兩者凝汽器熱端差，4號(hào)機(jī)組的水流量大于3號(hào)機(jī)組水流量的10%，凝汽器端差偏高主要是因?yàn)槟鞯膫鳠嵯禂?shù)的影響。

4號(hào)機(jī)組低背壓凝汽器相比高背壓凝汽器差距為0.32kPa，使得凝汽器內(nèi)的空氣形成熱阻，直接降低了凝汽器的傳熱系數(shù)，使得凝汽器的端差增加。4號(hào)機(jī)組配備了3臺(tái)真空泵，設(shè)置高背壓凝汽器、低背壓凝汽器各1臺(tái)，留用1臺(tái)凝汽器作為備用。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將備用凝汽器代替高壓背進(jìn)行運(yùn)行。低背壓凝汽器內(nèi)的真空開始上升，上限數(shù)值為0.53kPa，端差降低了1.25℃。4號(hào)機(jī)組內(nèi)高背壓凝汽器、低背壓凝汽器平均端差降低了0.62℃。通過(guò)分析數(shù)據(jù)能夠得知，真空泵的吸收能力在逐漸下降，進(jìn)行了深入的研究之后，同時(shí)運(yùn)行真空泵，再次進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)低背壓真空泵相比高背壓真空泵高1.50℃，其中低背壓真空泵的電流為156A，高背壓真空泵的電流為171A。

因此，基于上述數(shù)據(jù)能夠得知，低背壓真空泵的出力逐漸下降。4號(hào)機(jī)組內(nèi)的冷卻水溫度相比3號(hào)機(jī)組高出3℃，導(dǎo)致溫度升高的原因是循環(huán)水設(shè)備的配置差異，使得循環(huán)水內(nèi)的壓力發(fā)生了變化。真空泵是依據(jù)閉冷水來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻效果，若是閉冷水的溫度增加，工作液的溫度也會(huì)逐漸增加，在短時(shí)間內(nèi)飽和溫度，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的凝結(jié)蒸汽，直接降低了真空泵的抽吸效率。

通過(guò)試驗(yàn)真空泵內(nèi)的工作液溫度，發(fā)現(xiàn)凝汽器的真空上升了0.25kPa，采取強(qiáng)制補(bǔ)水，能夠使得真空值恢復(fù)之前的水準(zhǔn)。由此可見，在閉冷水溫度降低之后，能夠提升凝汽器的真空值、端差值。

3 凝汽器端位偏高解決措施

（1）由于真空泵內(nèi)的葉輪、轉(zhuǎn)子均屬于鐵材質(zhì)，凝汽器設(shè)備的抗汽蝕能力比較差，將葉輪、轉(zhuǎn)子抓變?yōu)椴讳P鋼材質(zhì)，經(jīng)過(guò)改造之后，低背壓真空泵的電流為193（A），設(shè)備的整體運(yùn)行正常。

（2）在4號(hào)機(jī)組的冷回路中增加1臺(tái)冷泵，定期沖洗冷泵及相關(guān)設(shè)備，及時(shí)排除其中的雜物、微生物，有效提升了凝汽器系統(tǒng)的換熱效果。

采取上述處理措施之后，發(fā)現(xiàn)4號(hào)機(jī)組凝汽器的端差相比之前的施工情況下降了1.52℃。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)分析電廠內(nèi)凝汽器端差偏高原因能夠得知，影響真空泵性能的因素和泵本身性能關(guān)系密切，其使用性能要求和泵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行故障、工作液溫度、流量等有著直接關(guān)系。工作人員需要及時(shí)檢查葉輪情況、葉片穿孔現(xiàn)狀、汽蝕現(xiàn)狀等，確保凝汽器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，以此提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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