1、凝汽器工作原理凝汽器：使驅動汽輪機做功后排出的蒸汽變成凝結水的熱交換設備。蒸汽在汽輪機內完成一個膨脹過程后，在凝結過程中，排汽體積急劇縮小，原來被蒸汽充滿的空間形成了高度真空。凝結水則通過凝結水泵經給水加熱器、給水泵等輸送進鍋爐，從而保證整個熱力循環的連續進行。為防止凝結水中含氧量增加而引起管道腐蝕，現代大容量汽輪機的凝汽器內還設有真空除氧器。凝汽器的主要作用：1）在汽輪機排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降，提高循環熱效率；2）將汽輪機的低壓缸排出的蒸汽凝結成水，重新送回鍋爐進行循環；3）匯集各種疏水，減少汽水損失。4）凝汽器也用于增加除鹽水（正常

2、補水）表面式凝汽器的工作原理：凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環冷卻水。當汽輪機的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時，因受到銅管內水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結下來。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部造成較高的真空。 凝汽器是火力發電廠的大型換熱設備。圖1為表面式凝汽器的結構示意圖。凝汽器運行時，冷卻水從前水室的下半部分進來，通過冷卻水管（換熱管）進入后水室，向上折轉，再經上半部分冷卻水管流向前水室，最后排出。低溫蒸汽則由進汽口進來，經過冷卻水管之間的縫隙往下流動，向管壁放熱后凝結為水

3、。真空度定義：從真空表所讀得的數值稱真空度。真空度數值是表示出系統壓強實際數值低于大氣壓強的數值，即： 真空度=大氣壓強絕對壓強凝汽器中真空的形成主要原因在啟動過程中凝汽器真空是由主、輔抽汽器將汽輪機和凝汽器內大量空氣抽出而形成的。在正常運行中，凝汽器真空的形成是由于汽輪機排汽在凝汽器內驟然凝結成水時其比容急劇縮小而形成的。如蒸汽在絕對壓力4kpa時蒸汽的體積比水的體積大3萬倍，當排汽凝結成水后，體積就大為縮小，使凝汽器內形成高度真空。凝結器的真空形成和維持必須具備三個條件：1）凝汽器銅管必須通過一定的冷卻水量；2）凝結水泵必須不斷地把凝結水抽走，避免水位升高，影響蒸汽的凝結；3）抽汽器必須把

4、漏入的空氣和排汽中的其它氣體抽走。真空降低的原因：" a) _: L' z3 b( d9 ?) m（1）循環水量減少或中斷：循環水泵跳閘、循進閥門誤關、循環水泵出口蝶閥閥芯落、循進濾網堵：水量中斷，進水壓力下降，出水真空至零，循泵電流至零或升高，須不破壞真空停機；若未關死，立即減負荷恢復；$ r" A2 u. y4 n. I+ |循出閥門誤關、凝汽器水側板管堵塞、收球大網板不在運行位置：循環水壓上 升，溫升增大；進水不暢：循泵電流晃動，進水壓力下降，出水真空降低，循環水溫升增大，水量不足；. |4 Q1 j- 3 u虹吸破壞（進水壓力低、板管堵塞、出水側漏空氣）：虹

5、吸作用減小時，會使水量減少，卻又提高了循環水母管壓力，而壓力高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，溫升增大。操作：提高循環水壓力（關小出水門），對循出放空氣，重新建立出水真空。（2）軸封汽壓力低：提高壓力，關小軸加排汽風機進氣門；冷空氣會使轉子收縮，負差脹增大。% g2 V* n* H, y$ g2 x" Q/ U1 s. （3）凝汽器水位高：排汽溫度升高同時，凝水溫度下降，過冷度增加。端差增大；水位抽汽口高度、運行凝泵跳閘、管路堵、備用泵逆止門壞、系統主要氣控調門失靈、鈦管大漏：備用凝泵自啟動，出口壓力至零或升高，凝泵電流晃動或升高或下降至空載值；

6、（4）真空系統漏空氣：管道、法蘭、焊口、人孔門、空氣門、放水門、水位計、小機排汽蝶閥、向空排氣薄膜、U形管水封；（5）空氣抽出設備故障：真空泵、泵入口空氣逆止門閥芯落、閥門壞。4 r# A% 一、真空急劇下降的原因和處理 1循環水中斷：循環水中斷的故障可以從循環泵的工作情況判斷。若循環泵電機電流和水泵出口壓力到零，即可確認為循環泵跳閘，此時應立即啟動備用循環泵。若強合跳閘泵，應檢查泵是否倒轉；若倒轉，嚴禁強合，以免電機過載和斷軸。如無備用泵，則應迅速將負荷降到零，打閘停機。 循環水泵出口壓力、電機電流擺動，通常是循環水泵吸入口水位過低、網濾堵塞等所致，此時應盡快采取措施，提高水位或清降雜物。

7、如果循環水泵出口壓力、電機電流大幅度降低，則可能是循環水泵本身故障引起。 如果循環泵在運行中出口誤關，或備用泵出口門誤門，造成循環水倒流，也會造成真空急劇下降。 2射水抽氣器工作失常：如果發現射水泵出口壓力，電機電流同時到零，說明射水泵跳閘；如射水泵壓力電流下降，說明泵本身故障或水池水位過低。發生以上情況時，均應啟動備用射水磁和射水抽氣器，水位過低時應補水至正常水位。 3凝汽器滿水：凝汽器在短時間內滿水，一般是凝汽器銅管泄漏嚴重，大量循環水進入汽側或凝結水泵故障所致。處理方法是立即開大水位調節閥并啟動備用凝結水泵。必要時可將凝結水排入地溝，直到水位恢復正常。 銅管泄漏還表現為凝結水硬度增加。這

8、時應停止泄漏的凝汽器，嚴重時則要停機。 如果凝結水泵故障，可以從出口壓力和電流來判斷。 4軸封供汽中斷：如果軸封供汽壓力到零或出現微負壓，說明軸封供汽中斷，其原因可能是軸封壓力調整節器失靈，調節閥閥芯脫落或汽封系統進水。此時應開啟軸封調節器的旁路閥門，檢查除氧器是否滿水(軸封供汽來自除氧器時)。如果滿水，迅速降低其水位，倒換軸封的備用汽源。二、真空緩慢下降的原因和處理 因為真空系統龐大，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，重點可以檢查以下各項，并進行處理。 1循環水量不足：循環水量不足表現在同一負荷下，凝汽器循環水進出口溫差增大，其原因可能是凝汽器進入雜物而堵塞。對于裝有

9、膠球清洗裝置的一機組，應進行反沖洗。對于凝汽器出口管有虹吸的機組，應檢查虹吸是否破壞，其現象是：凝汽器出口側真空到零，同時凝汽器入口壓力增加。出現上述情況時，應使用循環水系統的輔助抽氣器，恢復出口處的真空，必要時可增加進入凝汽器的循環水量。 凝汽器出人口溫差增加，還可能是由于循環水出口管積存空氣或者是銅管結垢嚴重。此時應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，必要時在停機后用高壓水進行沖洗。 2凝汽器水位升高：導致凝汽器水位升高可能是凝結水泵入口汽化或者凝汽器銅管破裂漏入循環水等。凝結水泵入口汽化可以通過凝結水泵電流的減小來判斷，當確認是由于此原因造成凝汽器水位升高時，應檢查水

10、泵入口側蘭盤根是否不嚴，漏入空氣。 凝汽器銅管破裂可通過檢驗凝結水硬度加以判斷。 3射水抽氣器工作水溫升高：工作水溫升高，使抽氣室壓力升高，降低了抽氣器的效率。當發現水溫升高時，應開啟工業水補水，降低工作水溫度。 4真空系統漏人空氣：真空系統是否漏入空氣，可通過嚴密性試驗來檢查。此外，空氣漏入真空系統，還表現為凝結水過冷度增加，并且凝汽器端差增大。3 V2 D6 D0 |9 d7 f* W9 S凝汽器真空下降的危害：(1)使排汽壓力升高,可用焓降減小,不經濟,同時機組出力有所降低；(2)排汽溫度升高,可能使凝汽器銅管松弛,破壞嚴密性；% s- - a7 |8 / y" u(3)排汽溫

11、度升高,使排汽缸及軸承座受熱膨脹,引起中心變化,產生振動；/ T8 q/ ) V" |$ y0 r# 3 o(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,對末級葉片的某一部位產生較大的激振力,有可能損壞葉片,造成事故.凝汽器嚴密性差的主要原因汽側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、表計接頭等不嚴密。4、有關閥門不嚴密或水封閥水量不足。5、凝結水泵軸向密封不嚴密。6、低壓給水加熱器汽側空間不嚴密。

12、7、設備、管道破損或焊縫存在問題。水側1、脹管管端泄漏。采用墊裝法連接管子和管板時，填料部分密封性不好。2、在管子進口端部發生沖蝕。3、冷卻管破損。凝汽器端差：凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差。對一定的凝汽器，端差的大小與凝汽器冷卻水入口溫度、凝汽器單位面積蒸汽負荷、凝汽器銅管的表面潔凈度，凝汽器內的漏入空氣量以及冷卻水在管內的流速有關。一個清潔的凝汽器，在一定的循環水溫度和循環水量及單位蒸汽負荷下就有一定的端差值指標，一般端差值指標是當循環水量增加，冷卻水出口溫度愈低，端差愈大，反之亦然；單位蒸汽負荷愈大，端差愈大，反之亦然。實際運行中，若端差值比端差指標值高得太多，則表明凝

13、汽器冷卻表面銅管污臟，致使導熱條件惡化。凝汽器端差增加的原因 凝器銅管水側或汽側結垢； 凝汽器汽側漏入空氣； 冷卻水管堵塞； 冷卻水量減少等凝汽器過冷度液體溫度達到理論結晶溫度時并不能進行結晶，而必須在它溫度以下的某一溫度（稱為實際開始結晶溫度）才開始結晶。在實際結晶過程中，實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度，這種現象成為過冷現象，兩者的溫度差值被稱為過冷度。 凝汽器過冷度產生的原因： 由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力低于管束之間的蒸汽平均分壓力，使蒸汽的凝結溫度低于管束之間混合汽流的溫度，從而產生過冷。 由于凝結器內存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流動時遇到阻力，造成下部蒸汽壓力低于上部壓力，下部

14、凝結水溫度較上部低，從而產生過冷。 蒸汽被冷卻成液滴時，在凝結器冷卻水管間流動，受管內循環水冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高，凝結水降溫從而低于其飽和溫度，產生過冷。 由于凝結器汽側積有空氣，空氣分壓力增大，蒸汽分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下凝結，使凝結水溫度低于排汽溫度，產生過冷。 凝結器構造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使凝結水在冷卻水管外形成一層水膜，當水膜變厚下垂成水滴時，水滴的溫度即水膜內、外層平均溫度低于水膜外表面的飽和溫度，從而產生過冷卻。 凝結器漏入空氣多或抽氣器工作不正常，空氣不能及時被抽出，空氣分壓力增大，使過冷度增加。 熱水井水位高于正常范圍，凝結器部分

15、銅管被淹沒，使被淹沒銅管中循環水帶走一部分凝結水的熱量而產生過冷卻。 循環水溫度過低和循環水量過大，使凝結水被過度的冷卻，過冷度增加。 凝結器銅管破裂，循環水漏入凝結水內，使凝結水溫度降低，過冷度增加。 凝結水過冷度是衡量凝結器運行經濟性的重要指標，過冷度小，表示循環水帶走的熱量少，機組經濟性好，反之過冷度大，循環水帶走的熱量多，機組經濟性差。據資料介紹，過冷度每增加1，機組熱耗率就上升0.02%凝汽器水位升高的危害（1）凝汽器水位升高，會使凝結水過冷卻；（2）影響凝汽器的經濟運行；（3）如果水位太高，將銅管（底部）淹沒，將使整個凝汽器冷卻面積減少，嚴重時淹沒空氣管，使抽氣器抽水，凝汽器真空嚴重下降。凝汽器運行狀況好壞的標志（1）能否達到最有利真空；（2）能否保證凝結水的品質合格；（3）凝結水的過冷度能否保持最低。凝汽器真空的形成：在啟動過程中凝汽器真空是由主、輔抽汽器將汽輪機和凝汽器內大量空氣抽出而形成的。在正常運行中，凝汽器真空的形成是由于