汽輪機輔機介紹之凝汽器

1、汽輪機輔機介紹之凝汽器凝汽器作為凝汽式汽輪機組最主要的凝汽設(shè)備，其任務(wù)是在汽輪機排汽口建立 并保持高度真空，把汽輪機的排汽凝結(jié)成水，通過凝結(jié)水泵送至除氧器，形成 供給鍋爐的給水；凝汽器真空的好壞會直接影響機組正常工況的運行，可以說 凝汽器運行效果的優(yōu)劣直接會影響到汽輪機組的安全、經(jīng)濟、高效運行。凝汽器的工作原理凝汽器中的真空的形成主要原因是由于汽輪機排出的乏汽被冷卻凝結(jié)成水， 其比 容急劇縮小。如蒸汽在絕對壓力 4Kpa時蒸汽的體積比水的體積大3萬多倍，當(dāng) 排汽凝結(jié)成水后，體積就大為縮小，使凝汽器形成高度真空。前水室前水室結(jié)集箱凝水水I7.凝汽器的作用 凝汽器是使驅(qū)動汽輪機做功后排出的蒸汽變成

2、凝結(jié)水的熱交換設(shè)備。蒸汽在汽輪機內(nèi)完成一個膨脹過程后，在凝結(jié)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(jié)水則通過凝結(jié)水泵經(jīng)給水加熱器、給水泵等輸送進鍋爐，從而保證整個熱力循環(huán)的連續(xù)進行，其作用如下：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(huán)熱效率； 2）將汽輪機的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，重新送回鍋爐進行循環(huán);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（正常補水）三.凝汽器真空形成和維持必須具備的條件 凝汽器銅管必須通過一定的冷卻水量；凝結(jié)水泵必須不斷的把凝結(jié)水抽 走，避免水位升高，影響蒸汽的凝

3、結(jié)；抽氣器必須把漏入的空氣和排汽中的 其它不凝結(jié)氣體抽走。四.凝汽器的端差 凝汽器壓力下的飽和水蒸氣溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差稱為端差對一定的凝汽器，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(fù)荷、凝汽器銅管的表面 潔凈度，凝汽器內(nèi)的漏入空氣量以及冷卻水在 管內(nèi)的流速有關(guān)。一個清潔的凝汽器，在一定的循環(huán)水溫度和循環(huán)水量及單 位蒸汽負(fù)荷下就有一定的端差值指標(biāo)，一般端差值指標(biāo)是當(dāng)循環(huán)水量增加，冷卻水出口溫度愈低， 端差愈大，反之亦然；單位蒸汽負(fù)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(biāo)值高得太多，則表明凝汽器冷卻表面銅管污臟，致使導(dǎo)熱條件惡化。端差增加的原因有：

4、凝器銅管水側(cè)或汽側(cè)結(jié)垢； 凝汽器汽側(cè)漏入空氣； 冷卻水管堵塞； 冷卻水量增大等。五.凝汽器真空的影響因素及常見故障分析 1、 機組啟動中造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因在汽輪機組正常運行中，造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因有多方面主要有以下五點： 1.1汽輪機軸封壓力不正常(1) 表征：機械真空表、真空自動記錄表的指示值下降、汽輪機的排汽缸溫 度的指示值會上升。(2) 原因：在機組啟動過程中，若軸封供汽壓力不正常，則凝結(jié)器真空值會緩慢下降，當(dāng)軸封壓力低時，汽輪機高、低壓缸的前后軸封會因壓力不足而 導(dǎo)致軸封處倒拉空氣進入汽缸內(nèi)，使汽輪機的排汽缸溫度升高，凝結(jié)器真空下降。而造成軸封壓力低的原因可能是軸封壓

5、力調(diào)節(jié)伐故障；軸封供汽系統(tǒng)上的閥門未開或開度不足。(3) 處理：當(dāng)確證為軸封供汽壓力不足造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班員必須立即檢查軸封壓力、 汽源是否正常，在一般情況下，只需要將軸封壓 力調(diào)至正常值即可。若是因軸封汽源本身壓力不足， 則應(yīng)立即切換軸封汽源， 保證軸封壓在正常范圍內(nèi)即可， 若是無效，則應(yīng)該進行其它方面檢查工作。1.2凝結(jié)器熱水井水位升高(1) 表征：機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降、而凝結(jié)器電極點、就地玻管水位計值會上升。(2) 原因：凝結(jié)器的熱水井水位過高時，淹沒凝結(jié)器銅管或者凝結(jié)器的抽汽口，則導(dǎo)致凝結(jié)器的內(nèi)部工況發(fā)生變化，即熱交換效果下降， 這時

6、真空將會緩慢下降。而造成凝結(jié)器的熱水井水位升高的原因可能是除鹽水補水量過 大;機組#4低加凝結(jié)水排水不暢；凝結(jié)水系統(tǒng)上的閥門開度不足造成的。(3) 處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器的熱水井水位升高造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時， 值班員必須立即檢查究竟是什么原因使凝結(jié)器真水位上升，迅速想辦法將 凝結(jié)水位降至正常水位值。1.3凝結(jié)器循環(huán)水量不足(1) 表征：機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降，汽輪機的排汽缸溫度的指示值上升，凝結(jié)器循環(huán)水的進、出口會波動，凝結(jié)器循環(huán)水的進、出口水溫度會發(fā)生變化(進口溫度正常，出口溫度升高)。(2) 原因：當(dāng)循環(huán)水量不足時，汽輪機產(chǎn)生的泛汽在凝結(jié)器中被冷的量將減小，進而使排汽

7、缸溫度上升，凝結(jié)器真空下降， 造成循環(huán)水量不足的原因可能是循環(huán)水泵發(fā)生故障；循環(huán)水進水間水位低引起循環(huán)水泵汽化，使循環(huán)水 量不足；機組凝結(jié)器兩側(cè)的進、出口電動門未開到位；在凝結(jié)器通循環(huán)水時，系統(tǒng)內(nèi)的空氣未排完。(3) 處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器循環(huán)水量不足造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班員應(yīng)迅速匯報班長，同時，聯(lián)系循環(huán)水泵人員檢查循泵運行是否正常，進水間水位是否正常。 迅速到就地檢查機組凝結(jié)器的兩側(cè)進、出口電動門是否已經(jīng)開到位，兩側(cè)進、出口壓力是否波動。1.4處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關(guān))(1) 表征：機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降，發(fā)生的時間之前，值班人員正好完

8、成與真空系有關(guān)操作項目。(2) 原因：由于機組啟動過程中，人員操作量大，在此過程中難免會發(fā)生操作漏項或是誤操作的情況，這是造成此類真空下降的主要原因。(3) 處理：當(dāng)確證為處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關(guān))造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班人員應(yīng)迅速將剛才所進行過的操作恢復(fù)即可。1.5軸封加熱器滿水或無水(1) 表征：機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降，汽輪機的排汽缸 溫度的指示值上升，若是軸封加熱器滿水，則汽輪機的高、低壓缸前、后軸封處會大量冒白汽， 而此時軸封壓力會上升，嚴(yán)重時，造成軸封加熱器的排汽管積水，使軸封加熱器工況發(fā)生變化，導(dǎo)致真空下降；若是軸封加熱器無水，則大量的軸封用汽

9、在軸封加熱器中未進行熱交換就直接排入凝結(jié)器內(nèi)，增加了凝結(jié)器的熱負(fù)荷，導(dǎo)致真空下降。(2) 原因：在機組啟動過程中，由于調(diào)整不當(dāng)或是軸封系統(tǒng)本身的原因使軸封加熱器滿水或是無水，將導(dǎo)致凝結(jié)器真空下降，造成軸封加熱器滿水或是無水的原因可能是軸封加熱器銅管泄漏；軸封加熱器至凝結(jié)器熱水井的疏水門開度不足，或是疏水門故障；抽汽逆止門的回水門開度過大 ；軸封加熱器汽側(cè)進、出口門開度不足，疏水量減少，使軸封加熱器無水。(3) 處理：當(dāng)確證為軸封加熱器滿水或無水造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，司機迅速通知副司機檢查軸封加熱器的水位是否正常，若是滿水則開啟軸封加熱器汽側(cè)排汽管上的放水門排水至有蒸汽流出為止，同時檢查軸

10、封加熱器的汽側(cè)疏水門是否已達全開位置。若是軸封加熱器無水， 則將軸封加熱器的水位調(diào)至1/2即可。在汽輪機機組啟動過程中，經(jīng)常碰到的凝結(jié)器真空緩慢下降的原因就是這種。當(dāng)然，這不是絕對的，但是應(yīng)該遵循這樣的原則：當(dāng)凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員應(yīng)根據(jù)有關(guān)儀表，表征，工況進行綜合判斷，然后進行相應(yīng)的處理。2、機組正常運行中凝結(jié)器真空緩慢下降的原因2.1射水池的水溫升高，抽氣器工作失常(1) 表征：凝結(jié)器的真空值與某時期相比較有所下降，或早晚間真空值存在差值。若用電子測溫儀或用手摸射水池水時，水溫偏高，射水抽氣器的下水 管的溫度也同樣偏高(2) 原因：在汽輪機機組運行過程中，由于季節(jié)的變化或是其它因素使

11、射水池的水溫升高，在抽氣器的噴嘴處可能會發(fā)生汽化現(xiàn)象，從而使抽氣工作失常，凝結(jié)器中的不能凝結(jié)氣體不能及時排出，導(dǎo)致真空下降。造成射水池水溫上升的原因可能是夏季環(huán)境溫度引影響；熱力系統(tǒng)內(nèi)有熱源排入射水池內(nèi)，使水溫升咼。(3) 處理：當(dāng)確證為射水池水溫升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，適當(dāng)開啟射水池補水門進行射水池?fù)Q水工作，降低水溫。必要時檢查熱力系統(tǒng)與其相關(guān)連的閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密，即可。2.2軸封加熱器排汽管積水嚴(yán)重(1) 表征：當(dāng)排汽管積水時，軸封加熱器排汽管的外壁溫度偏低，嚴(yán)重時，高、低壓缸前后軸封處會大量冒白汽， 這時，機組凝結(jié)器真空開始緩慢下降。(2) 原因：當(dāng)軸封加熱器排汽管積水時，使排汽的

12、通流面積減少，軸封供汽系統(tǒng)工作失常，導(dǎo)致真空下降。造成軸封加熱器排汽管積水的原因可能是軸 封加熱器水位升高；排汽至射水抽氣器下水管上的閥門故障；軸封蒸汽母管帶水;季節(jié)變化(如天氣變冷)。(3) 當(dāng)確證為軸封加熱器排汽管積水造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，機組人員應(yīng)迅速地將軸封排汽母管上的放水門全開，進行排水工作，直至水排完為止。必要時開啟軸圭寸母管端頭疏水門排水，即可。2.3凝結(jié)器汽側(cè)抽氣管積水(1) 表征：當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時，凝結(jié)器甲、乙汽側(cè)空氣管的管壁及 腔室疏水管的管壁的溫度相對于正常時約低，而射水抽氣處抽氣器的外壁 溫度則相對升高。(2) 原因：當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時，使抽氣器空氣管

13、的通流面積相對減小，導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降。造成凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水的原因可能是機組啟動時，抽氣器空氣管疏水不及時；季節(jié)變化(如天氣變冷)；抽氣器倒拉水進入空氣管。(3) 處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，機組人員應(yīng)迅速匯報班、值長，然后進行凝結(jié)器空氣管拉水工作。此項工作不是經(jīng)常進行的，因此，應(yīng)做好相應(yīng)的安全措施之后，再開始進行操作，具體的方法是：匯報值長同意，若機組負(fù)荷為100MW 則適當(dāng)將負(fù)荷減至80MW 運行，記錄工作前的有關(guān)參數(shù)(真空、排汽溫度、軸封壓力等)；緩慢關(guān)閉該機組運行中的射水抽氣器空氣門，注意真空下降的程度，必要時適當(dāng)將機組負(fù)荷減少部分；當(dāng)空氣門關(guān)完

14、之后，稍開真空破壞門停留時間不 超過60秒，緊接著又迅速關(guān)閉真空破壞門：迅速將射水抽氣器空氣門全開，恢復(fù)至正常狀態(tài)；匯報值長，將機組負(fù)荷加至100MW 運行即可。2.4凝結(jié)水位升高(1) 表征：凝結(jié)器電極點、就地玻管水位計指示升高，凝結(jié)水泵出口壓力升高，運行的凝結(jié)水泵電流升高達極限值。凝結(jié)水過冷度增大。(2) 原因：在正常運行中，造成機組的凝結(jié)器水位升高的原因可能是除鹽水補水量過大；凝結(jié)器銅管泄漏；凝結(jié)水再循環(huán)電動門誤開或關(guān)不到位；低壓加熱器疏水泵出口壓力過高和除氧器壓力過高(排擠凝結(jié)水)。(3) 處理：當(dāng)確證為凝結(jié)水位升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員應(yīng)迅速查明造成凝結(jié)器水位升高的原因，將

15、凝結(jié)器水位降低即可。2.5工作過程中發(fā)生失誤造成凝結(jié)器真空緩慢下降(1) 表征：類似的情況發(fā)生時，凝結(jié)器真空機械真空、自動記錄表的指示值下降速度會出現(xiàn)兩種象征：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，凝結(jié)水泵電流和凝結(jié)水母管壓力會升高；凝結(jié)器真空急劇下降時，汽輪機的排汽缸溫度上升較快，機組運轉(zhuǎn)聲突變；凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升同樣較快(若是誤關(guān)循環(huán)水系統(tǒng)的閥門，則機組的凝結(jié)器循環(huán)水壓力將會發(fā)生變化)。(2) 原因：由于運行人員或檢修人員在工作過程中發(fā)生失誤，使凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降，造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降的原因可能是運行人員在正常操作中對系統(tǒng)或是

16、其它原因誤開、誤關(guān)與真空系統(tǒng)有關(guān)的閥門；檢修人員在進行與真空系統(tǒng)有關(guān)的檢修工作時，擅自誤開、誤關(guān)閥門。(3) 處理：當(dāng)確證運行人員或檢修人員工作失誤造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降時，值班人員應(yīng)沉著冷靜地迅速將事發(fā)前所進行的操作全部恢復(fù)。若是判斷為檢修人員在時進行檢修工作造成的，則迅速到就地將檢修人員擅自 誤開、誤關(guān)閥門的閥門關(guān)閉即可。2.6做真空系統(tǒng)的安全措施時凝結(jié)器真空緩慢下降(1) 表征：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升。(2) 原因：在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施的過程中，當(dāng)真空系統(tǒng)閥門關(guān)不嚴(yán)密的因素存在時， 凝結(jié)器真空緩慢下降， 造成的原因可能是處

17、于負(fù)壓區(qū)的 設(shè)備或閥門有空氣被拉入凝結(jié)器內(nèi)，使真空緩慢下降。(3) 處理：當(dāng)確證為是因做安全措施而引起凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員 應(yīng)迅速將所的安全措施恢復(fù)即可 2.7運行中機組低壓加熱器汽側(cè)無水(1) 表征：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，就地檢查可以發(fā)現(xiàn)運行中的低壓加熱器玻管水位計無水位指示。(2) 原因：機組正常運行中，由于人員疏忽大意或是工況發(fā)生變化時未能及時調(diào)整低壓加熱器的水位， 導(dǎo)致低壓加熱器無水位運行， 這時由于低壓加熱 器無水位，抽汽未能進行熱交換就直接排向凝結(jié)器熱水井，使凝結(jié)器熱負(fù)荷增大，真空下降。(3) 處理：當(dāng)確證為是運行中機組

18、低壓加熱器無水導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降時， 值班員只要將低壓加熱器調(diào)整至有水位顯示即可。3 、機組事故處理中凝結(jié)器真空緩慢下降的原因3.1軸封壓力過低(1) 表征：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，與軸封壓力有關(guān)的表計指示值下降。(2) 原因：當(dāng)機組發(fā)生事故時，由于多種因素會導(dǎo)致軸封壓力下降。例如，單機運行或兩臺機組運行時，在事故處理過程中由于處理不當(dāng)，造成軸封壓力下降壓力下降，使凝結(jié)器真空緩慢下降。(3) 處理：按下列幾種情況進行處理：單機運行發(fā)生事故的時，若發(fā)生軸封壓力下降，凝結(jié)器真空緩慢下降， 這時除氧器人員必須立即與鍋爐司水聯(lián)系，將吹灰汽源倒至汽

19、平衡母管，同時，迅速關(guān)閉該除氧器汽平衡門，以保 證軸封壓力正常。 兩臺機組運行時， 若壹臺機組發(fā)生事故，則視除氧器的壓力高、低而決定是否倒吹灰汽源，當(dāng)除氧器的壓力太低不能保證軸封用汽 時，則應(yīng)迅速與鍋爐司水聯(lián)系，將吹灰汽源倒至汽平衡母管，同時，迅速關(guān)閉該除氧器汽平衡門， 以保證軸封壓力正常。 多臺機組運行時， 若某臺機 組發(fā)生事故，而其它機組運行正常，則不需要倒吹灰汽源，因為汽平衡母管是聯(lián)通的，軸封汽源受到的引響不會太大。因此，不必倒吹灰汽源，只要將 處于正常運行機組的除氧器壓力調(diào)高即可。多臺機組運行時， 若全部機組同時發(fā)生事故，則此時各單元除氧器人員必須迅速與鍋爐司水聯(lián)系，將吹灰汽源倒至汽平

20、衡母管， 同時，迅速關(guān)閉該除氧器汽平衡門，以保證軸封壓力正常。無論是何種情況下， 當(dāng)吹灰汽源不能迅速倒至汽平衡母管時，機組人員，應(yīng)迅速將軸封汽源倒為本機組供給即：開啟主蒸汽一次大路門開啟新蒸汽一、二次門關(guān)閉法蘭螺栓加熱裝置排汽總門開啟法蘭螺栓加熱裝置低 溫汽源門關(guān)閉軸封汽源母管分段門用軸封壓力表調(diào)節(jié)閥控制好軸封壓 力此過程中必須注意的是：加強疏水以防管道振動。3.2凝結(jié)器熱水井滿水(1) 表征：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，凝結(jié)水母管壓力升高達1及以上，凝結(jié)消耗泵電流上升達極限值。(2) 原因：由于在事故狀態(tài)下，設(shè)備或人員的因素會使凝結(jié)器熱水井滿水，而造成滿水的原因可是凝結(jié)水泵跳閘；凝結(jié)水泵跳閘之后因逆止門關(guān)不嚴(yán)，使凝結(jié)水系統(tǒng)中的倒回?zé)崴斐蓾M水；除氧器補水量過大；或是循環(huán)水泵跳閘(短