小型火電機組凝汽器端差偏高原因分析及對策

小型火電機組凝汽器端差偏高原因分析及對策

　　摘要：本文根據楊莊煤矸石熱電廠1#機組，針對凝汽器運行中，端差偏大的情況，從真空嚴密性及凝汽器銅管清潔程度等方面進行分析比較，并根據實際運行情況提出了處理此類問題的對策。

　　關鍵詞：凝汽器;端差高;分析及對策

　　0、引言

　　1#機組運行一段時間以來，凝汽器端差一直偏大，在12~30℃內變動，嚴重影響了我廠汽機運行的安全，降低了汽機的經濟性，對此我們通過調查分析。著重判斷分析端差偏高的原因。并在此基礎上提出一些對策。

　　1、凝汽器端差δ值的意義

　　δ值是指凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻出口溫度之差。它是反映凝汽器銅管的污垢或凝汽器內是否積存空氣的主要監視數值之一，是凝汽器運行的主要監視指標，δ值一般不應超過10℃。δ值的變化標志著凝汽器運行狀況的好壞，可作為判別凝汽器運行狀態的依據。

　　2 凝汽器端差δ值的影響因素

　　δ值的大小決定于抽汽器效率、凝汽器構造(銅管的布置方式及換熱面積)、管子內外表面清潔度、冷卻水流量和流速、冷卻水入口溫度、進入凝汽器蒸汽流量、真空系統嚴密性等。以上除了設計因素外，主要取決于銅管內外表面的清潔度和真空系統的嚴密性。

　　3、分析

　　對于正常運行的凝汽器(銅管無積污積垢現象、真空系統嚴密)δ值可用下面的經驗公式計算：

　　δ=n×(dn+7.5)/(31.5+t1)d。=qml/A

　　式中:qm蒸汽負荷，kg/h;dn凝汽器單位面積的蒸汽負荷，(kg/m.h);A：凝汽器的傳熱面積，m2;n：常數，用設計條件下的t1和d。及δ值代入求得。通常=5-7。據此，假設凝汽器運行正常，指銅管無積污積垢現象、真空系統嚴密，則代入n、t1、d。可算出我廠的δ值，若δ值小于實際運行的δ值，則說明凝汽器運行不正常，要么是銅管堵塞、結垢、要么是真空系統不嚴密，要么是兩者都有之。我廠A=560m2、qmm=27000噸/h、h=5℃(冬季平均溫度)、n=5~7，代入經驗公式得：δ理論min=7.60、δ理論max=11.64

　　從以上計算可以看出，我廠實際運行的δ值偏大(12~30℃)。盡管小機組可以略高一點，但不能高得離譜，否則安全性、經濟性將受到大的影響。為查清具體原因，作以下判斷：判斷一：假設真空嚴密，首先可以通過做真空嚴密性試驗來確定是真是假;其次可以通過查閱汽機運行記錄來判斷，真空嚴密性不是很好，這是導致端差過高的主要原因之一。判斷二：現場打開凝汽器人孔門，檢查銅管積存污泥、結垢情況。自2009年3月份清洗過后，銅管一直未清理，從冷卻塔內掛片來看，結垢尚無，但污泥很多，由此判斷，銅管水側很臟。隨后1#汽輪機停機檢查也證實，銅管水側有大量污泥積存和老垢(很薄，投產前有一段時間沒有加藥造成)。沒有明顯結垢現象。大量積存的污泥及其它懸浮物，極大地降低了銅管的換熱效果，進而端差增大。我廠冷卻水在2009年9月份換用了新的阻垢緩蝕劑，當時由于在運行期間，采用的是部分換水，而新的阻垢緩蝕劑跟以前的藥劑性質不一樣，相溶性較差，同時新藥劑剝離效果相當好，最終導致一部分剝離下來的污泥及其它懸浮物沉積在銅管水側，這是導致端差過高的主要原因之二。

　　4、對策

　　4.1 提高凝汽器膠球清洗裝置的清洗收球率，加強清洗效果。每臺汽輪機凝汽器循環水系統配置有兩套運行的膠球清洗裝置，其清洗原理為：將比重接近于水的膠球投入到凝汽器循環水進水中，利用循環水的流動力迫使膠球在反復循環通過凝汽器銅管時，對凝汽器銅管內壁進行撞擊和磨檫，從而達到將凝汽器銅管內壁的泥垢清洗干凈的目的。為了提高凝汽器膠球清洗裝置的工作效率，我們可以采用以下一系列技術措施：①改善膠球清洗裝置收球網的工作特性。收球網剛度不夠變形、收球網馬達功率過小、收球網穿孔、收球網給垃圾堵塞等情況發生時，應通知檢修配合，對收球網進行檢修整改，確保收球網馬達力矩足夠，確保收球網剛度足夠，以及確保收球網關閉嚴密，防止收球網關不到位，造成大量膠球漏入江中，降低膠球清洗裝置循環清洗效果。②改變凝汽器循環水水流動動力。應加強循環水二次濾網的清洗，提高凝汽器循環水進水壓力，同時也可以通過調整凝汽器循環水出水門，使循環水排水壓力為0~0.01mpa，確保凝汽器循環水有足夠的動力帶動膠球在凝汽器銅管內進行流動和循環清洗。當然，應該做好對裝球室的放空氣工作。③采用合適尺寸的膠球。根據機組凝汽器銅管的設計內徑及污臟程度，采用不同尺寸的膠球進行銅管清洗，另外，還可以根據判斷凝汽器銅管結垢的不同情況(經常分為軟水垢和硬水垢)而采用不同的膠球進行清洗。

　　4.2 加強真空系統的查漏、堵漏工作 由于凝汽器的蒸汽側是在高負壓狀態下運行，因此凡是與凝汽器汽側相連接的管道，如果有空氣漏入，均會進入到凝汽器。大量的不凝結氣體聚集在凝汽器中，將會造成凝汽器內傳熱惡化，最后必將使凝汽器排汽溫度升高，同時凝汽器排汽飽和溫度也升高，導致凝汽器端差升高，凝汽器真空降低。因此，只有當班運行人員認真負責，經常分析，勤加檢查，發現凝汽器端差升高，凝汽器真空降低時，經過分析為真空系統漏空氣時，應該立即對泄漏的管道和設備加以堵漏或隔絕。

　　4.3 增加射水泵及射水抽氣器的出力 射水泵及射水抽氣器由于使用的是開式循環系統的循環水，水溫在夏季經常超過設計值，并且水質較差，會腐蝕射水泵及射水抽氣器，而且經過長期運行后，管道內部出現結垢現象，上述原因都會導致射水抽氣器出力不足，部分不凝結氣體，將無法抽離凝汽器，使凝汽器中有殘余未凝結氣體，從而惡化排汽凝結環境，使凝汽器排汽升高，造成凝汽器端差升高。

　　4.4 停機后，采用高壓射流清洗凝汽器銅管 汽輪發電機組在正常運行中凝汽器的膠球清洗是保持凝汽器良好端差的最好方法，可利用機組停運的大好時機采用高壓射流清洗凝汽器銅管，降低凝汽器端差。

　　高壓射流清洗技術，它是將低壓清水經高壓射流泵升壓后，輸入高壓軟管，由噴嘴上的射流孔將高壓水轉變成高速水流，來沖擊凝汽器冷卻銅管內表面的污垢，并利用噴水方向偏后的反作用推動噴嘴帶動軟管向前運動，達到整根冷卻銅管清洗的目的。利用這項技術清掃凝汽器的冷卻銅管，其潔凈度可達到95%，清洗后效果顯著，受益較高。它具有清潔度高、工期短、無腐蝕、無污染、操作方便、節約資金等優點。

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