表面式凝汽器用途：

凝汽器是汽輪機系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用將汽輪機的排汽凝結(jié)成水，形成并保持所要求的真空。其工作性能直接影響到整個系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性和運行可靠性。所以凝汽器是汽輪機組的重要輔機之-，是電力熱力循環(huán)中的重要-環(huán)，對整個火力發(fā)電廠的建設(shè)和安全、經(jīng)濟運行都有著決-行影響。

表面式凝汽器的用途可歸結(jié)為四個方面：

1)凝結(jié)作用

凝汽器通過冷卻水與乏汽的熱交換，帶走乏汽的汽化潛熱而使其凝結(jié)成水，凝結(jié)水經(jīng)回收加熱而作為鍋爐給水重復(fù)使用。

2)建立并維持--真空

這是降低機組終系數(shù)、提-電廠循環(huán)效率所必需的。

3)除氧作用

現(xiàn)代凝汽器，特別是不單設(shè)除氧器的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置中的凝汽器和沸水堆核電機組的凝汽器，都要求有除氧作用，以適應(yīng)機組的防腐要求。

4)蓄水作用

凝汽器的蓄水作用即是匯集和貯存凝結(jié)水、熱力系統(tǒng)中的各種疏水、排汽和化學(xué)補給水的需要，也是緩沖運行中機組流量急劇變化、增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)穩(wěn)-性的需要，同時還是確保凝結(jié)水泵必要的吸水壓頭的需要。

凝汽器分類：

按蒸汽凝結(jié)方式的不同凝汽器可分為表面式（也稱間壁式）和混合式（也稱接觸式）兩類。在表面式凝汽器中，與冷卻介質(zhì)隔開的蒸汽在冷卻壁面上（通常為金屬管子）被冷凝成液體。冷卻介質(zhì)可以是水或空氣。水冷表面式凝汽器(凝汽器)按冷卻水的流動方式分為單流程、雙流程兩種。在混合式凝汽器中，蒸汽是在與冷卻介質(zhì)混合的情況下被冷凝成液體的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽，也可是其他物質(zhì)的蒸氣。現(xiàn)在很多電廠都選用表面式凝汽器居多.

對老式和陳舊凝汽器改造:

由于種種原因，我過眾多的發(fā)電廠使用凝汽器的型式和凝汽器運行效率有很-差異。加之有的凝汽器使用年限很久，已嚴(yán)重老化和設(shè)計的技術(shù)手段過時，使凝汽器的技術(shù)改造和-新?lián)Q代顯得很有必要。 對電廠老式和陳舊凝汽器的技術(shù)改造是指在對電廠現(xiàn)場進行仔細的技術(shù)勘察和調(diào)研后，提出凝汽器的具體改造方案，-行制造出改造所需的部套件及技術(shù)資料軟件，在電廠-修期限內(nèi)完成安裝施工和試驗，然后交付運行。

A、凝汽器改造的目的

1)提-機組的安全性和可靠性 改造和-換老式,陳舊的凝汽器部套件，采用新型，-效的技術(shù)，是凝汽器結(jié)構(gòu)科學(xué)，合理，效率提升，從而提-機組的安全性和可靠性。

2)提-機組的經(jīng)濟性 在汽輪機進汽溫度不變的條件下，排汽溫度每降低10℃，裝置效率將提-3.5%左右。凝汽壓力每改變1KPa，汽輪機功率將平均改變1%~~2%。 冷卻水管采用科學(xué)，合理，-進的布置方式，是效率-幅度提升。 內(nèi)部另設(shè)真空除氧裝置，進-步適應(yīng)機組的防腐要求。 根據(jù)各個電廠運行水質(zhì)的不同（海水、地下水、地表水等）冷卻水采用不同材質(zhì)的鈦管、銅管、不銹鋼管等。 經(jīng)過熱力計算，流場計算，強度計算分析等-考慮后，不僅使設(shè)備性能滿足要求，效率提-，而且便于安裝和維護。

B、凝汽器改造方案及實施:

1)經(jīng)過細致的計算分析和-考慮后，在凝汽器內(nèi)部采用新型，合理的冷卻水管布置方式，同時根據(jù)各廠冷卻水質(zhì)的不同（海水、地下水、地表水等），采用不同材質(zhì)的冷卻水管（鈦管、銅管、不銹鋼管等）。

2)-換凝汽器支撐板，管板等。

3)改進殼體和其它部套件等。（殼體有的也可以保留）。

4)在凝汽器內(nèi)部加裝新技術(shù)的補水裝置和真空除氧裝置。

5)現(xiàn)場施工安裝、試驗、交付使用。（或現(xiàn)場指導(dǎo)）。

突出優(yōu)勢

工作原理

凝汽器結(jié)構(gòu)組成：

雙流程凝汽器水冷表面式凝汽器主要由殼體、管束、熱井、水室等部分組成。汽輪機的排汽通過喉部進入殼體，在冷卻管束上冷凝成水并匯集于熱井，由凝結(jié)水泵抽出。冷卻水（又稱循環(huán)水）從-水室進入冷卻管束并從出口水室排出。

凝汽器設(shè)計：

表面式凝汽器設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)汽輪機排汽量、排汽面積、年或月平均水溫和供水方式，對背壓、冷卻水倍率（指冷卻水量與被冷凝蒸汽量的-比，-般為 50～120）和冷卻水管內(nèi)流速等進行技術(shù)經(jīng)濟比較，確--佳方案。凝汽器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)有合理的管束排列，以提-總的傳熱系數(shù)和降低汽側(cè)阻力；合理布置空氣冷卻區(qū)和抽氣口，防止形成空氣死區(qū)；配備有效的抽氣設(shè)備，以-良好的熱交換；喉部要有良好的空氣動力-，以-排汽較均勻地進入冷卻管束，不致形成汽流旋渦而浪費部分冷卻面積；整個外殼要有良好的氣密性和足夠的剛度，以利于提-真空嚴(yán)密性和防止外殼變形；要使汽流良好地加熱凝結(jié)水，并達到--的除氧效果；根據(jù)管子振動計算選擇合理的中間支撐板跨距，避免運行時引起管束共振而使管束遭到破壞。

凝汽器保護：

凝汽器的換熱管材料-般以不銹鋼管和銅管為主，鈦管多使用在靠海邊，介質(zhì)水質(zhì)海水，其中碳鋼管材質(zhì)的管板在作為凝汽器使用時，其管板與列管的焊縫經(jīng)常出現(xiàn) 腐蝕 -，-物進入冷卻水系統(tǒng)會造成污染環(huán)境及物料的浪費。在制作時，管板與列管的焊接-般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時管板部分與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會構(gòu)成對管板和焊縫的腐蝕。研究表明，工業(yè)水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會影響腐蝕形態(tài)。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以 孔蝕 和 縫隙腐蝕 為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著-小不等泡。以海水為介質(zhì)時，還會產(chǎn)生電偶腐蝕，雙金屬腐蝕也是管板腐蝕的-種常見現(xiàn)象。

表面式凝汽器工作原理：

凝汽器是現(xiàn)代火電站和核電站-采用的典型汽輪機。凝汽設(shè)備是汽輪機裝置的重要組成部分，它的設(shè)計制造和運行-的-劣，直接影響汽輪機裝置的經(jīng)濟性和安全性。 凝汽設(shè)備在汽輪機裝置的熱力循環(huán)中起到冷源的作用。降低汽輪機排氣溫度和排氣壓力，可以提-熱循環(huán)清洗效率。凝汽器的主要作用，-是在汽輪機排汽口建立并保持-度真空，二是在汽輪機排汽凝結(jié)的水作為鍋爐給水，構(gòu)成-個完整的循環(huán)。而通過與循環(huán)水進行熱交換，使凝汽器保持較-的真空度。真空過低會嚴(yán)重影響電廠機組的安全經(jīng)濟運行,而造成真空過低其中-個重要原因就是冷卻水管結(jié)垢。汽輪機的結(jié)垢對凝集器的性能影響較-，它不僅使汽機端差增-，而且使汽機真空度降低，排氣溫度升-，影響汽輪機的經(jīng)濟性和安全性。 長期以來傳統(tǒng)的清洗方式如機械方法（刮、刷）、-壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等在對設(shè)備清洗時出現(xiàn)很多問題：不能-清除水垢等沉積物，酸液對設(shè)備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕，-終導(dǎo)致-換設(shè)備，此外，清洗廢液有毒，需要-量資金進行廢水處理。 凝汽器中裝有-量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。當(dāng)汽輪機的排汽與凝汽器(凝汽器)銅管外表面接觸時，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結(jié)水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結(jié)下來。排汽被冷卻時，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較-的真空。 凝汽器是火力發(fā)電廠的-型換熱設(shè)備。

表面式凝汽器真空度-義：

從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強實際數(shù)值--氣壓強的數(shù)值，即：真空度=-氣壓強-對壓強 凝汽器真空的形成主要原因： 在啟動過程中真空是由主、輔抽將汽輪機內(nèi)-量空氣抽出而形成的。在正常運行中，真空的形成是由于汽輪機排汽在內(nèi)驟然凝結(jié)成水時其比容急劇縮小而形成的。 如蒸汽在-對壓力4kpa時蒸汽的體積比水的體積-3萬倍，當(dāng)排汽凝結(jié)成水后，體積就-為縮小，使凝汽器內(nèi)形成-度真空。

凝汽器真空形成和維持必須具備三個條件：

1）銅管必須通過--的冷卻水量；

2）凝結(jié)水泵必須不斷地把凝結(jié)水抽走，避免水位升-，影響蒸汽的凝結(jié)；

3）抽汽器必須把漏入的空氣和排汽中的其它氣體抽走。

凝汽器真空降低的原因：

循環(huán)水量減少或中斷： 循環(huán)水泵跳閘、循進閥門誤關(guān)、循環(huán)水泵出口蝶閥閥芯落、循進濾網(wǎng)堵：水量中斷，進水壓力下降，出水真空至-，循泵電流至-或升-，須不破壞真空停機；若未關(guān)死，立即減 負荷 恢復(fù)； 循出閥門誤關(guān)、凝汽器水側(cè)板管堵塞、收球-網(wǎng)板不在運行位置：循環(huán)水壓上 升，溫升增-； 進水不暢：循泵電流晃動，進水壓力下降，出水真空降低，循環(huán)水溫升增-，水量不足；. |4 Q1 j- {3 u 虹吸破壞（進水壓力低、板管堵塞、出水側(cè)漏空氣）：虹吸作用減小時，會使水量減少，卻又提-了循環(huán)水母管壓力，而壓力-對維持水量是有利的，所以虹吸破壞必然是個過程。出水真空晃動且緩慢下降，溫升增-。

表面式凝汽器真空緩慢下降的原因和處理：

因為真空系統(tǒng)龐-，影響真空的因素較多，所以真空緩慢下降時，尋找原因比較困難，重-可以檢查以下各項，并進行處理。

1．循環(huán)水量不足 ：

循環(huán)水量不足表現(xiàn)在同-負荷下，凝汽器循環(huán)水進出口溫差增-，其原因可能是進入雜物而堵塞。對于裝有膠球清洗裝置的-機組，應(yīng)進行反沖洗。對于出口管有虹吸的機組，應(yīng)檢查虹吸是否破壞，其現(xiàn)象是：出口側(cè)真空到-，同時入口壓力增加。出現(xiàn)上述情況時，應(yīng)使用循環(huán)水系統(tǒng)的輔助抽氣器，恢復(fù)出口處的真空，必要時可增加進入凝汽器的循環(huán)水量。 凝汽器(凝汽器)出人口溫差增加，還可能是由于循環(huán)水出口管積存空氣或者是銅管結(jié)垢嚴(yán)重。此時應(yīng)開啟出口管放空氣閥，排除空氣或投入膠球清洗裝置進行清洗，必要時在停機后用-壓水進行沖洗。

2．凝汽器水位升- ：

導(dǎo)致水位升-可能是凝結(jié)水泵入口汽化或者銅管破裂漏入循環(huán)水等。凝結(jié)水泵入口汽化可以通過凝結(jié)水泵電流的減小來判斷，當(dāng)確認(rèn)是由于此原因造成水位升-時，應(yīng)檢查水泵入口側(cè)蘭盤根是否不嚴(yán)，漏入空氣。銅管破裂可通過檢驗?zāi)Y(jié)水硬度加以判斷。

3．射水抽氣器工作水溫升- ：

工作水溫升-，使抽氣室壓力升-，降低了抽氣器的效率。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水溫升-時，應(yīng)開啟工業(yè)水補水，降低工作水溫度。

4．真空系統(tǒng)漏人空氣 ：

真空系統(tǒng)是否漏入空氣，可通過嚴(yán)密性試驗來檢查。此外，空氣漏入真空系統(tǒng)，還表現(xiàn)為凝結(jié)水過冷度增加，并且端差增-。

凝汽器真空下降的危害：

(1)使排汽壓力升-,可用焓降減小,不經(jīng)濟,同時 機組 出力有所降低；

(2)排汽 溫度 升-,可能使銅管松弛,破壞嚴(yán)密性；

(3)排汽溫度升-,使排汽缸及 軸承 座受熱膨脹,引起-變化,產(chǎn)生振動；

(4)汽輪機軸向位移增加,造成推力軸承過載而磨損；

(5)真空下降使排汽的容積 流量 減小,對末-葉片的某-部位產(chǎn)生較-的激振力,有可能損壞葉片,造成 事故 .

表面式凝汽器嚴(yán)密性差的主要原因及汽側(cè)：

1 、汽輪機排氣缸和凝汽器喉部連接法蘭或焊縫處漏氣。如采用套筒水封連接方式，喉部變形使填料移動，填料壓得不緊，或封水量不足。

2 、汽輪機端部軸封存在問題或工作不正常。

3 、汽輪機低壓缸接合面、表計接頭等不嚴(yán)密。

4 、有關(guān)閥門不嚴(yán)密或水封閥水量不足。

5 、凝結(jié)水泵軸向密封不嚴(yán)密。

6 、低壓給水加熱器汽側(cè)空間不嚴(yán)密。

7 、設(shè)備、管道破損或焊縫存在問題。

凝汽器水側(cè)：

1 、脹管管端-。采用墊裝法連接管子和管板時，填料部分密封性不好。

2 、在管子-端部發(fā)生沖蝕。

3 、冷卻管破損。 凝汽器端差 ： 壓力下的飽和溫度與冷卻水出口溫度之差。對--的凝汽器，端差的-小與冷卻水入口溫度、單位面積蒸汽負荷、銅管的表面潔凈度，內(nèi)的漏入空氣量以及冷卻水在管內(nèi)的流速有關(guān)。-個清潔的凝汽器，在--的循環(huán)水溫度和循環(huán)水量及單位蒸汽負荷下就有--的端差值指標(biāo)，-般端差值指標(biāo)是當(dāng)循環(huán)水量增加，冷卻水出口溫度愈低，端差愈-，反之亦然；單位蒸汽負荷愈-，端差愈-，反之亦然。實際運行中，若端差值比端差指標(biāo)值-得太多，則表明冷卻表面銅管污臟，致使導(dǎo)熱條件惡化。

凝汽器端差增加的原因：

1.銅管水側(cè)或汽側(cè)結(jié)垢；

2.汽側(cè)漏入空氣；

3.冷卻水管堵塞；

4.冷卻水量減少等 凝汽器過冷度 液體溫度達到理論結(jié)晶溫度時并不能進行結(jié)晶，而必須在它溫度以下的某-溫度（稱為實際開始結(jié)晶溫度）才開始結(jié)晶。在實際結(jié)晶過程中，實際結(jié)晶溫度總是-理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象成為過冷現(xiàn)象，兩者的溫度差值被稱為過冷度。

凝汽器過冷度產(chǎn)生的原因 ：

由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力-管束之間的蒸汽平均分壓力，使蒸汽的凝結(jié)溫度-管束之間混合汽流的溫度，從而產(chǎn)生過冷。 由于凝汽器內(nèi)存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流動時遇到阻力，造成下部蒸汽壓力-上部壓力，下部凝結(jié)水溫度較上部低，從而產(chǎn)生過冷。 蒸汽被冷卻成液滴時，在冷卻水管間流動，受管內(nèi)循環(huán)水冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度-，凝結(jié)水降溫從而-其飽和溫度，產(chǎn)生過冷。 由于汽側(cè)積有空氣，空氣分壓力增-，蒸汽分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下凝結(jié)，使凝結(jié)水溫度-排汽溫度，產(chǎn)生過冷。 構(gòu)造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使凝結(jié)水在冷卻水管外形成-層水膜，當(dāng)水膜變厚下垂成水滴時，水滴的溫度即水膜內(nèi)、外層平均溫度-水膜外表面的飽和溫度，從而產(chǎn)生過冷卻。 漏入空氣多或抽氣器工作不正常，空氣不能及時被抽出，空氣分壓力增-，使過冷度增加。 熱水井水位-于正常范圍，凝汽器部分銅管被淹沒，使被淹沒銅管中循環(huán)水帶走-部分凝結(jié)水的熱量而產(chǎn)生過冷卻。 循環(huán)水溫度過低和循環(huán)水量過-，使凝結(jié)水被過度的冷卻，過冷度增加。 凝汽器銅管破裂，循環(huán)水漏入凝結(jié)水內(nèi)，使凝結(jié)水溫度降低，過冷度增加。 凝結(jié)水過冷度是衡量凝汽器運行經(jīng)濟性的重要指標(biāo)，過冷度小，表示循環(huán)水帶走的熱量少，機組經(jīng)濟性好，反之過冷度-，循環(huán)水帶走的熱量多，機組經(jīng)濟性差。 據(jù)資料介紹，過冷度每增加1，機組熱耗率就上升0.02%

技術(shù)參數(shù)