凝汽器端差偏高原因及对策

李 超

摘要：在火电机组实际运行的过程中，凝汽器属于重要的部分，但是，经过多年来的使用可以了解到凝汽器经常会出现端差偏高的现象，不利于火电机组的经济运行。因此，在凝汽器运行过程中，需要认真分析端差偏差的原因，采取合理措施解决问题，提升火电机组的运行效率与使用水平，满足当前的实际发展需求，为其后续发展与进步夯实基础

关键词：凝汽器；端差高；分析及对策

0 引言

火电机组凝汽器在发生端差偏高现象之后，系统的运行安全性会受到一定影响，不能保证整体系统的使用效果与稳定性，严重影响经济效益。为了更好地解决此类问题，应合理了解端差偏高的原因并针对性地解决问题，提高凝汽器运行的经济性，延长使用寿命。

1 案例分析

云南滇东雨汪能源有限公司位于云南省曲靖市富源县十八连山镇境内，是国家“西电东送”的主要能源基地。2005年12月开工建设，1号、2号机组分别于2009年7月和2010年2月投产发电。汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式汽轮机。2013年后，1号、2号机组凝汽器出现了端差明显偏高的情况，即饱和温度与循环冷却水出水温度之间的差值明显增加，严重影响了火电机组的安全和经济运行。因此，本文针对火电机组凝汽器端差偏差的原因进行分析，提出几点可行性的建议。

2 火电机组凝汽器端差偏高原因分析

经过对两台600MW火电机组凝汽器端差偏高问题的分析可以得知，1号机组在运行期间，铜管部位出现了污垢堆积的现象，且真空系统的严密性不够，影响了凝汽器的经济运行。在1号机组运行期间，对真空系统开展严密性试验，对试验记录数据进行分析判断出真空系统严密性不合格，这是导致凝汽器端差偏高的原因之一。另外，运行管理存在问题，凝汽器胶球清洗系统因收球率低，长期不投运。查阅凝汽器循环水水质报表，发现时常存在循环水浓缩倍率超标情况。2013年7月，利用2号机组大修机会，打开凝汽器人孔门对铜管进行检查，发现凝汽器铜管结垢现象明显。

3凝汽器端差值的意义

凝汽器端差值是指凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却出口温度之差。它是反映凝汽器铜管的污垢或凝汽器内是否积存空气的主要监视数值之一，是凝汽器运行的主要监视指标，值一般不应超过10℃。值的变化标志着凝汽器运行状况的好坏，可作为判别凝汽器运行状态的依据。

4凝汽器端差值的影响因素

凝汽器端差值的大小决定于真空泵效率、凝汽器构造、管子内外表面清洁度、冷却水流量和流速、冷却水入口温度、进入凝汽器蒸汽流量、真空系统严密性等。

5分析与对策

5.1 分析

（1）假设真空严密，首先可以通过做真空严密性试验来确定；其次可以通过查阅汽机运行记录来判断。我厂真空严密性很好，此项因素对端差偏高无明显影响。

（2）检查铜管积存污泥、结垢情况。因机组运行期间无法查看铜管结垢情况，但4月份对凝汽器内部进行了检查且胶球系统一直定期投运，因此可基本判断此项因素对端差偏高无明显影响。

（3）其它因素基本相同的情况下改变冷却水流量和流速加以对比，选取参数详见表1，通过对比可见此项因素对端差偏高有明显影响。

5.2 对策

（1）提高凝汽器胶球清洗装置的清洗收球率，加强清洗效果。每台汽轮机凝汽器循环水系统配置有两套运行的胶球清洗装置，其清洗原理为：将比重接近于水的胶球投入到凝汽器循环水进水中，利用循环水的流动力迫使胶球在反复循环通过凝汽器铜管时，对凝汽器铜管内壁进行撞击和磨擦，从而达到将凝汽器铜管内壁的泥垢清洗干净的目的。

（2）为了提高凝汽器胶球清洗装置的工作效率，我们可以采用以下一系列技术措施：①改善胶球清洗装置收球网的工作特性。收球网刚度不够变形、收球网马达功率过小、收球网穿孔、收球网给垃圾堵塞等情况发生时，应通知检修配合，对收球网进行检修整改，确保收球网马达力矩足够，确保收球网刚度足够，以及确保收球网关闭严密，防止收球网关不到位，造成大量胶球漏入机力塔中，降低胶球清洗装置循环清洗效果；②采用合适尺寸的胶球。根据机组凝汽器铜管的设计内径及污脏程度，采用不同尺寸的胶球进行铜管清洗，另外，还可以根据判断凝汽器铜管结垢的不同情况（经常分为软水垢和硬水垢）而采用不同的胶球进行清洗。

表1 不同循环水量情况下的端差对比图表

Tab.1 The terminaltemperature difference chart of different circulating water flow conditions

	时间	10:00	11:00	12:00	13:00	14:00	15:00	16:00	17:00
7月18日两台高速循环泵，负荷215MW	循环水供水压力	0．253	0．247	0.241	0.246	0.243	0.246	0.245	0.243
	A侧端差	11.2	11.4	11.3	11.0	11.1	11.5	11.6	11.7
	B侧端差	10.3	10.6	10.4	10.1	10.3	10.4	10.8	10.8
7月19日两台高速一台变频循环泵，负荷215MW	循环水供水压力	0.279	0.279	0.289	0.279	0.279	0.279	0.279	0.279
	A侧端差	9.4	9.4	9.1	9.6	9.5	9.8	9.8	9.8
	B侧端差	8.5	8.5	8.3	8.7	8.7	8.9	9.0	9/1

（3）加强真空系统的查漏、堵漏工作。由于凝汽器的蒸汽侧是在高负压状态下运行，因此凡是与凝汽器汽侧相连接的管道，如果有空气漏入，均会进入到凝汽器。大量的不凝结气体聚集在凝汽器中，将会造成凝汽器内传热恶化，最后必将使凝汽器排汽温度升高，同时凝汽器排汽饱和温度也升高，导致凝汽器端差升高，凝汽器真空降低。因此，只有当班运行人员认真负责，经常分析，勤加检查，发现凝汽器端差升高，凝汽器真空降低时，经过分析为真空系统漏空气时，应该立即对泄漏的管道和设备加以堵漏或隔绝。

（4）增加循环水泵的出力。循环水水温在夏季经常超过设计值，导致凝汽器换热效率下降，使凝汽器排汽温度升高，造成凝汽器端差升高。通过前边表格数据对比可以确定，增加冷却水流量和流速（通过提高供水压力来实现）可以有效降低凝汽器的端差。

（5）其他对策。可利用机组停运的大好时机采用高压射流清洗凝汽器铜管，降低凝汽器端差。

高压射流清洗技术，它是将低压清水经高压射流泵升压后，输入高压软管，由喷嘴上的射流孔将高压水转变成高速水流，来冲击凝汽器冷却铜管内表面的污垢，并利用喷水方向偏后的反作用推动喷嘴带动软管向前运动，达到整根冷却铜管清洗的目的。利用这项技术清扫凝汽器的冷却铜管，其洁净度可达到95%，清洗后效果显著，受益较高。它具有清洁度高、工期短、无腐蚀、无污染、操作方便、节约资金等优点。

6结束语

在火电机组凝汽器实际运行过程中，为了更好地进行端差偏高的管理与处理，应细化凝汽器日常运行管理工作，加强凝汽器水质监督和胶球清洗管理；加强凝汽器的日常维护管理，保证真空系统的运行符合要求与规范。减少凝汽器传热端差可降低机组排汽压力，提高真空，增加蒸汽在汽轮机内做功的有效焓降，从而收到较好的经济效益。在总结经验的情况下，制定有效的解决方案，保证凝汽器长期安全和经济运行。

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