关于#5机凝汽器过冷度的分析.docx

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关于#5机凝汽器过冷度的分析

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某厂#5机的凝汽器过冷度在高负荷时偏大，最大时有2-3度，08月18日，机组负荷540MW，高低压凝汽器真空分别为9.96、9.41Kpa，此时DCS上凝汽器热井出口温度45.9度，就地用点温仪实测热井处温度基本上都在45度左右，SIS内凝汽器过冷度实时值1.7左右。我们知道绝对压力10Kpa对应的饱和温度为45.83，也就是说此时热井内水温不应该超过此数值的，但，此时DCS上凝汽器热井出口温度却高于凝汽器压力对应下的饱和温度，分析原因可能为凝汽器热井出口，也就是凝泵入口与13立方米疏水扩容器去凝汽器的接口较近，此时该疏水扩容器的温度为47.65度，当然也可能有测量偏差的原因，下面主要就过冷度过大的危害、影响因素及可采取的对策做一简要探讨。

凝结水的过冷度越大,说明被冷却水额外带走的热量越多,而这部分热损失要靠锅炉多燃烧燃料来弥补,从而导致系统热经济性的降低。而且过冷度越大,凝结水中的含氧量也越多,从而加速了相关管道、设备的腐蚀速度。

首先是对机组经济性的影响由于凝结水的过冷却,使传给冷却水的热量增加,冷源损失增大,导致系统热经济性下降。当凝结水过冷度增加2℃时,机组效率相对降低0.038%,标准煤耗增加约0.309g/(kW·h)。可见凝结水过冷度对机组的经济运行有明显的影响,是不可忽视的,因此必须采取各种措施降低凝结水过冷度，其次对机组安全性的影响，凝结水温度过低,即凝结水水面上的蒸汽分压力降低,气体分压力的增高,使得溶解于水中的气体增加。凝结水中含氧量增加,将导致凝汽器内换热管、低压加热器及相关管道阀门腐蚀加剧,以致降低设备的使用寿命,不利于机组的安全运行。同时也加重了除氧器的工作负担,使除氧效果变差,严重时会腐蚀处于高温工作环境下的给水管道和锅炉省煤器管,引起泄漏和爆管。

过冷度产生的原因

1空气漏入凝汽器或真空泵工作不正常

在机组运行过程中,处于真空条件下的凝汽器、汽轮机的排汽缸以及低压给水加热器等如有不严密处,则造成空气的漏入;另外,真空泵工作不正常,也就不能及时地把凝汽器内的空气抽走。这使得凝汽器中积存的空气等不凝结气体增加。这样不仅在冷却水管的表面会构成传热不良的空气膜,降低传热效果,增加传热端差;同时由于凝汽器内的蒸汽混合物中空气成分的增高,蒸汽分压力的数值相对于混合物的总压力就会降低,这种蒸汽含量较少的空气蒸汽混合物将在更低温度的情况下凝结,因而产生了凝结水的过冷却。为分析空气漏入凝汽器对凝结水过冷度的影响,通过查询相关资料可知,直到蒸汽已凝结99%时,空气漏入对凝结水过冷度的影响仍然很小。此后蒸汽继续凝结时,过冷度逐渐增加,当蒸汽已凝结99.99%时,过冷度已相当大。但是由于最后这部分凝结蒸汽量已很少,所以对全部凝结水的平均过冷度不会有多大影响。

2凝汽器冷却水入口温度和流量的影响

凝汽器冷却水的入口温度和流量是影响过冷度十分重要的因素。冷却水温度较低或部分负荷运行时,有时往往未相应减少冷却水流量,因而使冷却水流量相对增加。对于一给定的凝汽器,在不同运行工况下均存在一个极限真空,达到此极限真空后,再增加冷却水流量不但增大循环水泵耗功,还引起凝结水过冷。极限真空只是可以达到的真空,并非经济真空。试验与运行经验表明,在一定的蒸汽负荷及真空严密性条件下,当冷却水入口温度降低或流量增加时,凝汽器压力降低,真空增加,热井的凝结水的过冷度将增大。

3冷却水漏入凝结水内

运行中,由于管板胀口不严有轻微的泄漏,造成冷却水漏入凝结水内,也有可能使凝汽器内冷却水管腐蚀或由于振动而损坏,甚至有冷却水管被硬物击伤,导致冷却水管破裂,冷却水便会大量漏入凝结水中,从而使凝结水温度降低,过冷度增加,此时还伴有凝结水硬度增大的现象发生。

4凝结水水位过高

运行过程中,由于凝结水泵中发生汽化或其它故障,使凝汽器热井中凝结水水位过高,淹没了下部的冷却水管,这样冷却水又带走一部分凝结水的热量,使凝结水再次被冷却,过冷度必然增大。同时,回热蒸汽的流动也因此受到一定的限制,管束上落下的凝结水不能得到充分回热,这也增加了凝结水的过冷度。

5凝汽器补水的影响

在冬天补充水温度一般低于设计工况时凝汽器中凝结水温度。这样将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热井,而在补充水流量较大时,势必造成凝结水温度的降低,致使过冷度增加。

6凝结水含氧量的影响

凝汽器凝结水中含氧量增加有两个原因:一是凝结水过冷度增加所致;二是真空部分有空气漏入,特别是凝结水泵的入口轴封处。凝结水过冷