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摘 要：在凝汽式汽轮机装置中，凝气设备发挥着十分重要的作用，且在整个热力系统中具有冷源的效果。凝汽器真空是火力发电机组汽机侧中的一项重要经济指标，直接影响着整个机组的热经济性。基于此，本文阐述了凝汽器端差值的意义，通过分析凝汽器端差的影响因素，研究了降低凝汽器端差的措施，希望能够有效地降低凝汽器的端差。
关键词：凝汽器；端差；优化措施
中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0300-01
引 言
凝汽器是凝汽式汽輪机中的重要组成部分，其运行直接影响着机组的热经济性和运行的可靠性。凝汽器的重要经济指标主要包含凝汽器的真空度、凝结水的过冷度以及凝结水的含氧量。其中，凝汽器的真空度是凝汽器工作特性的重要指标，直接影响着汽轮机运行的经济性和安全性，相关部门必须重视凝汽器真空状态的检测。与此同时，凝汽器端差在很大程度上影响着真空度，相关人员必须认真分析凝汽器端差，实现机组的安全性和经济性。
1 凝汽器端差值的意义
端差值指的是在凝汽器压力下的饱和温度和凝汽器冷却出口温度的差异。端差值在一定程度上反映了凝汽器铜管的污垢以及凝汽器内积存空气的情况，直接关系着凝汽器的正常运行。通常情况下，端差值不超过10℃，端差值的边柱直接影响着凝汽器的运行状况，是判断凝汽器运行状态的重要依据。
2 凝汽器端差的影响因素
2.1 凝汽器单位面积的热负荷
在汽轮发电机组稳定运行过程中，在出力稳定、低压缸的排汽量固定的情况下，凝汽器单位面积的热负荷将不会发生变化。
2.2 循环冷却水流量、流速，温度
通常情况下，循环冷却水的流量、流速在循环水供水设备以及系统不发生重大改变的情况下，发生明显变化。与此同时，循环水温度在冷水塔运行正常的情况下，往往会受到外界气候条件的影响。
2.3 凝汽器铜管内、外壁清洁程度
凝汽器铜管的污染情况主要分为以下几种：①蒸汽中往往会含有大量的盐类沉淀物，在汽轮机低压缸排汽在凝汽器中被循环水冷却凝结成水的情况下，盐类沉淀物会被析出，并在铜管外壁凝结成盐垢，这种情况被称为外壁脏污；②循环水中会含有一些杂物堵塞铜管或者在铜管内表面附着而形成污垢，在污垢堵塞达到一定程度时，会增大水的阻力，进而增加凝汽器的端差值。
2.4 凝汽器的传热性能
在凝汽器正常运行过程中，排汽压力和排汽温度之间的关系与饱和蒸汽的压力与温度关系一致，因而饱和蒸汽温度直接影响着凝汽器的排汽压力，饱和蒸汽的温度直接关系着循环冷却水的热交换程度，具体体现在以下方面：①蒸汽在铜管外壁的凝结换热。在蒸汽冷却过程中，铜管外壁会凝结成一层液膜，其放出的热量会被传送到冷却面，且需要穿过液膜，因而液膜层是换热的主要热阻，运行过程的影响因素是不凝结气体；②蒸汽在铜管外壁的导热。一般而言，干净、清洁的铜管热阻较小，材质和结构尺寸直接决定着导热系数。但是，在冷凝器运行过程中，会有污泥、水垢被附着在换热面上而形成新的热阻，进而使得导热系数变小，换热性能下降；③对热换流。其流动的影响因素主要包括流速、特征尺寸以及物性参数，其中的物性参数直接决定着对流换热热量的传递情况。
3 降低凝汽器端差的措施
3.1 巩固胶球清洗效果
凝汽器冷却水管表面存在大量的污垢，会直接影响着传热效果，且在一定程度上降低了传热系数，增大了水与冷却水管的温差，进而增大端差。同时，水中的杂物会堵塞冷却水管和管板，造成凝汽器的冷却水量不足，其主要表现是冷却水温不断升高，这就增加了端差值。为了保证凝汽器冷却水管表面清洁，可以采用胶球自动清洁的方式。但是，由于电厂普遍存在因收球率不高而影响清洗效果的问题。因此，可以采取以下措施：①将胶球清洗装置的管道走向设置成平直状态，减少阻力损失，保证流道的畅通性；②选用新型、轻便的翻版二次滤网，保证其网孔小于等于8mm，在操作过程中，避免出现水流“短路”问题。除此之外，重视循环水泵吸水管管口处一次滤网的运行维护状态，通过减轻二次滤网的负担，提升其净化功能；③合理地使用胶球，保证胶球质地柔软，不发粘、不发泡，且直径应大于冷却水管内径。通常情况下，在胶球清洗装置进行改善后，其收球率能够提升到90%，并定期投入胶球清洗装置，为凝汽器冷却水管内表面的清洁度提供保障。
3.2 加强真空系统的查漏、堵漏工作
通常情况下，凝汽器的蒸汽侧会在高负压状态下运行，因而，在与蒸汽侧相连接的管道内出现空气漏入时，往往会进入到凝汽器内。大量的不凝结气体聚集在凝汽器内，会影响凝汽器内的传热情况，升高凝汽器的排汽温度，排汽饱和温度相应地也会提高，进而增加凝汽器的端差，降低凝汽器的真空。因此，相关部门应安排专业人员负责检查凝汽器的运行状况，发现凝汽器端差升高，凝汽器真空降低时，应该立即堵漏或隔绝泄漏的管道和设备，为凝汽器的正常运行提供保障。
3.3 减少循环水量
凝汽器内循环水侧有空气，可以通过关闭凝汽器循环水出口门、打开排空门进行排空，提高水侧压力，且在排净空气后一定要将排空门关闭严密，尤其需要注意循环水压力变化，并综合考虑钛管强度要求，安全性。在排净空气后，应适当开大凝汽器循环水出口门，保证循环水压不会太高，通过降低循环水泵出力的方式，节约发电厂用电，提高经济性；在低负荷的情况下，两台循环水泵并列运行停运一台，减少循环水量，以降低端差和凝结水的过冷度，提高发电厂的经济效益。但是，这种方式会影响发电机组的安全运行，相关人员可以对系统进行改造或采用变频电动机。
4 结束语
在凝汽器的运行过程中，相关人员可以通过降低凝汽器端差和冷却水温升，降低蒸汽的凝结温度和蒸汽的终参数，进而提升发电厂的热经济性。除此之外，为了降低蒸汽的凝结温度，提高凝汽器的真空值，相关人员必须综合考虑影响凝汽器端差的因素，并采取相应的优化方式，进而为发电厂的正常运行提供保障，提高发电厂的经济效益。
参考文献
[1]张世伟.凝汽器空气冷却区异常对真空的影响[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（12）：203～204.
[2]陈 振.凝汽器端差偏高原因及应对措施[J].机电产品开发与创新，2017，30（05）：35～36.
[3]邱元元，王忠杰，何志刚，史 亮，刘本伟，王智微.凝汽器端差偏高原因分析及处理措施[J].热力发电，2012，41（12）：101～103.
收稿日期：2018-8-4
关键词：凝汽器；端差；优化措施
中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0300-01
引 言
凝汽器是凝汽式汽輪机中的重要组成部分，其运行直接影响着机组的热经济性和运行的可靠性。凝汽器的重要经济指标主要包含凝汽器的真空度、凝结水的过冷度以及凝结水的含氧量。其中，凝汽器的真空度是凝汽器工作特性的重要指标，直接影响着汽轮机运行的经济性和安全性，相关部门必须重视凝汽器真空状态的检测。与此同时，凝汽器端差在很大程度上影响着真空度，相关人员必须认真分析凝汽器端差，实现机组的安全性和经济性。
1 凝汽器端差值的意义
端差值指的是在凝汽器压力下的饱和温度和凝汽器冷却出口温度的差异。端差值在一定程度上反映了凝汽器铜管的污垢以及凝汽器内积存空气的情况，直接关系着凝汽器的正常运行。通常情况下，端差值不超过10℃，端差值的边柱直接影响着凝汽器的运行状况，是判断凝汽器运行状态的重要依据。
2 凝汽器端差的影响因素
2.1 凝汽器单位面积的热负荷
在汽轮发电机组稳定运行过程中，在出力稳定、低压缸的排汽量固定的情况下，凝汽器单位面积的热负荷将不会发生变化。
2.2 循环冷却水流量、流速，温度
通常情况下，循环冷却水的流量、流速在循环水供水设备以及系统不发生重大改变的情况下，发生明显变化。与此同时，循环水温度在冷水塔运行正常的情况下，往往会受到外界气候条件的影响。
2.3 凝汽器铜管内、外壁清洁程度
凝汽器铜管的污染情况主要分为以下几种：①蒸汽中往往会含有大量的盐类沉淀物，在汽轮机低压缸排汽在凝汽器中被循环水冷却凝结成水的情况下，盐类沉淀物会被析出，并在铜管外壁凝结成盐垢，这种情况被称为外壁脏污；②循环水中会含有一些杂物堵塞铜管或者在铜管内表面附着而形成污垢，在污垢堵塞达到一定程度时，会增大水的阻力，进而增加凝汽器的端差值。
2.4 凝汽器的传热性能
在凝汽器正常运行过程中，排汽压力和排汽温度之间的关系与饱和蒸汽的压力与温度关系一致，因而饱和蒸汽温度直接影响着凝汽器的排汽压力，饱和蒸汽的温度直接关系着循环冷却水的热交换程度，具体体现在以下方面：①蒸汽在铜管外壁的凝结换热。在蒸汽冷却过程中，铜管外壁会凝结成一层液膜，其放出的热量会被传送到冷却面，且需要穿过液膜，因而液膜层是换热的主要热阻，运行过程的影响因素是不凝结气体；②蒸汽在铜管外壁的导热。一般而言，干净、清洁的铜管热阻较小，材质和结构尺寸直接决定着导热系数。但是，在冷凝器运行过程中，会有污泥、水垢被附着在换热面上而形成新的热阻，进而使得导热系数变小，换热性能下降；③对热换流。其流动的影响因素主要包括流速、特征尺寸以及物性参数，其中的物性参数直接决定着对流换热热量的传递情况。
3 降低凝汽器端差的措施
3.1 巩固胶球清洗效果
凝汽器冷却水管表面存在大量的污垢，会直接影响着传热效果，且在一定程度上降低了传热系数，增大了水与冷却水管的温差，进而增大端差。同时，水中的杂物会堵塞冷却水管和管板，造成凝汽器的冷却水量不足，其主要表现是冷却水温不断升高，这就增加了端差值。为了保证凝汽器冷却水管表面清洁，可以采用胶球自动清洁的方式。但是，由于电厂普遍存在因收球率不高而影响清洗效果的问题。因此，可以采取以下措施：①将胶球清洗装置的管道走向设置成平直状态，减少阻力损失，保证流道的畅通性；②选用新型、轻便的翻版二次滤网，保证其网孔小于等于8mm，在操作过程中，避免出现水流“短路”问题。除此之外，重视循环水泵吸水管管口处一次滤网的运行维护状态，通过减轻二次滤网的负担，提升其净化功能；③合理地使用胶球，保证胶球质地柔软，不发粘、不发泡，且直径应大于冷却水管内径。通常情况下，在胶球清洗装置进行改善后，其收球率能够提升到90%，并定期投入胶球清洗装置，为凝汽器冷却水管内表面的清洁度提供保障。
3.2 加强真空系统的查漏、堵漏工作
通常情况下，凝汽器的蒸汽侧会在高负压状态下运行，因而，在与蒸汽侧相连接的管道内出现空气漏入时，往往会进入到凝汽器内。大量的不凝结气体聚集在凝汽器内，会影响凝汽器内的传热情况，升高凝汽器的排汽温度，排汽饱和温度相应地也会提高，进而增加凝汽器的端差，降低凝汽器的真空。因此，相关部门应安排专业人员负责检查凝汽器的运行状况，发现凝汽器端差升高，凝汽器真空降低时，应该立即堵漏或隔绝泄漏的管道和设备，为凝汽器的正常运行提供保障。
3.3 减少循环水量
凝汽器内循环水侧有空气，可以通过关闭凝汽器循环水出口门、打开排空门进行排空，提高水侧压力，且在排净空气后一定要将排空门关闭严密，尤其需要注意循环水压力变化，并综合考虑钛管强度要求，安全性。在排净空气后，应适当开大凝汽器循环水出口门，保证循环水压不会太高，通过降低循环水泵出力的方式，节约发电厂用电，提高经济性；在低负荷的情况下，两台循环水泵并列运行停运一台，减少循环水量，以降低端差和凝结水的过冷度，提高发电厂的经济效益。但是，这种方式会影响发电机组的安全运行，相关人员可以对系统进行改造或采用变频电动机。
4 结束语
在凝汽器的运行过程中，相关人员可以通过降低凝汽器端差和冷却水温升，降低蒸汽的凝结温度和蒸汽的终参数，进而提升发电厂的热经济性。除此之外，为了降低蒸汽的凝结温度，提高凝汽器的真空值，相关人员必须综合考虑影响凝汽器端差的因素，并采取相应的优化方式，进而为发电厂的正常运行提供保障，提高发电厂的经济效益。
参考文献
[1]张世伟.凝汽器空气冷却区异常对真空的影响[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（12）：203～204.
[2]陈 振.凝汽器端差偏高原因及应对措施[J].机电产品开发与创新，2017，30（05）：35～36.
[3]邱元元，王忠杰，何志刚，史 亮，刘本伟，王智微.凝汽器端差偏高原因分析及处理措施[J].热力发电，2012，41（12）：101～103.
收稿日期：2018-8-4