汽轮机运行工况分析（十）凝汽器系统参数变化分析

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⒈凝汽器水位：（85张图片带你了解600MW机组凝汽器结构）

⑴变化原因：

由于凝结水泵一般采用出水门开足运行，因此凝汽器是保持低水位，若升高则为：

①  凝泵故障，凝泵轴封或进口漏空气；

②  铜管破裂或管口松弛；

③  凝结水出口不畅，除氧器压力过高；

④  凝泵进口滤网堵塞；

⑤  低周率凝泵出力不足；

⑥  再循环门不严；

⑦  低加铜管漏水；

⑧  补水量过大，低负荷喷水装置的投用。

⑵水位升高的影响：

① 凝汽器水位升高应参照凝结水量、凝泵电流、凝结水压力、导电度等表计分析原因，如凝结水流量下降，说明凝泵发生故障或出力不足；若凝结水流量增加，凝泵电流增加，说明由于凝结水水量太大，凝泵来不及打水，应检查凝结水量增大的原因；如果凝泵电流与凝结水压力及流量下降或晃动，一般说明因漏空气失水；

② 凝汽器水位升高，凝结水温下降，凝汽器过冷度增加，影响经济下降，凝结水温度是核对凝汽器水位升高程度的重要依据；

③  凝汽器水位升高过多，大量浸没铜管，影响真空迅速下降。

⒉凝结水温度：（什么是凝汽器过冷度、端差？凝汽器相关的专业术语学习！）

⑵凝结水温度变化的影响：

①  在凝汽器无过冷的情况下，凝结水温度和背压下的饱和温度相等变化相适应，如真空降低，凝结水温则应相应上升；

②  由于加热器以及汽机本体及管道疏水进入凝汽器热井，有时使凝结水温度升高，高于背压下的饱和的温度，出现微过热的现象；

③  凝结水温度降低，要分析与真空上升是否相适应，检查不低于背压下的饱和温度，过冷值未增加，如过冷值明显增加，说明凝汽器水位有升高的可能。

⒊凝结水流量：

⑴变化原因：

①  蒸汽流量变化；

②  凝汽器补水或其调整门变化；

③  凝结水系统阀门开度变化，凝结水再循环门开度变化；

④  加热器疏水进凝汽器，抽汽器中间冷却器铜管破裂；

⑤  发电机水冷箱由凝结水大量补给；

⑥  凝泵工作失常或周率变化，凝结水流量表管漏水

⑦  凝泵进水管滤网阻塞；

⑧  备用泵逆止门漏水或误动，凝汽器或加热器铜管大漏。

⑴凝结水流量变化的影响：

① 凝结水流量一般随蒸汽流量相应变化，由于除氧器用汽改变或加热器疏水进除氧器，以及对外供汽的疏水不回收至机组，因此，凝结水流量比蒸汽流量要小，一般保持一定差值，如差值发生变化应分析其原因；

②  凝结水量升高过多，应检查凝结水温是否下降，凝汽器水位升高否，并注意凝泵电流不超限，凝结水流量过低不但影响凝泵运行稳定，还会使射汽式抽气器中间冷却器冷却效果下降，使抽气器工作失常，一般在低负荷时应开启凝结水再循环门运行，维持一定凝结水流量及压力，确保抽气器、凝泵、凝水除盐设备（覆盖、混床）运行正常。

⒋凝汽器真空变化原因：（汽轮机真空严密性试验相关知识学习）

⑴正常变化：

①  负荷变化、参数变化和抽汽量变化；

②  进水温度变化；

③  汽机排汽量变化（供热抽汽量增加）；

④  循环水量变化（循泵调度、周率变化）；

⑵不正常变化：

①  凝汽器水位升高；

②循环水量减少或中断，（如循泵故障扣或循环调度时循环水管残余空气进入凝汽器）；

③  循环水进水门开度过小或误关；

④  凝汽器管板垃圾过多，阻塞铜管；

⑤  凝汽器二次滤网垃圾阻塞，使水量减少；

⑥  铜管结垢，表面脏；

⑦  真空系统漏空气；高负荷时高压疏水内漏使扩容器内负压较小，漏空气不明显；

⑧  凝汽器进补给水，水源中断，空气进入。

⑶抽气器运行不正常：

①  汽压或水压下降；

②  喷嘴阻塞或结盐垢；

③  进汽滤网堵塞；

④  中间冷却器冷却水量不足；

⑤  抽气器隔板短路；

⑥  中间冷却器疏水器失灵或铜管漏水，无水位或全满；

⑦  射水抽气器水温升高影响抽气效率；

⑧  射水泵故障或周率降低使射水泵出力下降。

⑷由于操作不当引起空气漏入：

①  中、低压加热器或除氧器投入系时，内部空气未放尽；

②  抽汽管内空气未放光，经中、低加漏入；

③  轴封汽失汽；

④  真空破坏门或凝汽器汽侧放水门或通向凝汽器的阀门误开。

⑸真空变化的影响：

① 应根据真空下降速度进行判断分析处理，一般循环水中断，空下跌速度较快；凝汽器水位升高跌真空开始时速度缓慢，待水侧满至抽气器进气管时真空下降较快；真空与排汽温度有一一对应的关系，真空下跌，排汽温度上升，凝结水温也相应升高，如果凝汽器水位升高引起真空下降，则凝结水温要下降；

② 真空表读数下降，如排汽温度、凝结水温度不变，说明真空表的表管漏空气、积水或阻塞失灵；

③ 负荷降低，如果真空也相应下降，一般为低压缸及低压回热系统漏空气，应进行真空严密性试验，鉴定漏气程度；

④ 真空下降，汽轮机的焓降减少，在流量一定的情况下，出力小、就要成比例下降，如果出力保持不变，则耗汽量增加，运行经济性下降，一般真空度下降1%，汽耗率上升1～2%；

⑤ 真空下降过多，会使后几级热量大量减少，维持同一出力，蒸汽流量增加较多，使后几级反动度增加，轴向推力增大，推力瓦温度及轴向位移上升，应根据真空下降值，按规定减负荷或停机；

⑥ 真空升高如果超过极限真空，经济性反而下降，因为汽轮机往往受最末级叶片通汽能力的限制，当真空继续提高至极限真空后，汽机出力不会继续增加，一部分蒸汽受叶片通道限制，只能在叶片外膨胀，这部分热降不能利用，则经济性下降，另外，如果真空过高也将使汽轮机的轴向推力增加，对安全运行不利。

⒌循环水出水真空：

⑴变化原因：

①  循环水量变化或中断；

②  抽气器排气至循环水，排气量过大或排气逆止门漏空气

③  出水管焊口或伸缩节漏空气；

④  排水渠水位变化或虹吸水井溢流阀损坏；

⑤  循环水出水管空气门误开；

⑥  循泵调度使循环水管内大量空气涌入凝汽器，虹吸作用破坏；

⑦  循环水进、出口门开度变化；

⑧  热负荷大，出水温度过高，虹吸作用降低；（如凝汽器半面运行）；

⑨  凝汽器胶球清洗回收滤网入系或出系。

⑵出水真空变化的影响：

①  各台机组的出水真空数值在同一运行条件下主要决定于凝汽器出水管的标高与出水真空表的接点位置。例如小容量机组标高低，出水真空也低，另外出水真空表接于出水管顶端，获得最高读数，虹吸作用的大小取决于循环水出水管于排水渠水面高度差。国产30万机组设计时，取虹吸高度为7.5米，循环还克服3.5米高，方能使凝汽器充满循环水，冬夏季河水位变化将影响出水真空的变化，出水渠水位低，出水真空越高；

②  用循环水出水量分析凝汽器循环水运行工况，必须对照循环水进水压力温升，一般循环水量增加，进水压力升高，凝汽器温升下降，出水真空随进口压力升高而下降些，循环水量减少。如果是由于循泵出力下降，循环门关小等引起的，则进水压力升高。凝汽器温升增加，注水真空可能相应升高些。若凝汽器管板，铜管被垃圾阻塞或出水管漏空气使水量过少，则进水压力升高，凝汽器温升增加，出水真空下降；如果循环水量过少，使虹吸作用破坏，出水真空将会下跌至0，使循环水中断，凝汽器真空将会迅速下降，必须及时减荷，增开循环水泵。

⒍凝结水导电度：

⑴变化原因：

①  凝汽器铜管漏水；

②  凝汽器进补给水，水质变化；

③  凝结水含氧量大，导电度指示升高；

④  汽温降低，通汽部分盐垢清洗；

⑤  汽水品质恶化；

⑥  低负荷运行。

⑵导电度升高原因：

①  导电度升高，通知化学取样分析凝结水有否硬度，如硬度导电均上升一般是凝汽器铜管漏水；

②  凝水导电度大要影响全厂汽水品质变差，引起炉管及气汽轮机通汽部分结盐垢；

③  水内冷发电机用凝结水作为补充冷却水，应注意凝结水导电度上升对发电机水冷造成不利影响。

⒎凝汽器温升：

⑴变化原因：

①  汽轮机负荷变化；

②  凝汽器管板及铜管清洁程度恶化；

③  循环水量变化；

④  循环水二次虑网垃圾阻塞。

⑵温升变化的影响：

①  当汽轮机排汽量一定时，凝汽器温升增加，表明冷却水量不足，将影响凝汽器真空下降。冷却水量严重不足，不但温升骤增，还会影响出水真空下降，循环水出水虹吸破坏，凝汽器真空迅速下降；

④  进水温度降低；

⑤  循环水量增加。

⑵端差变化的影响：（什么是凝汽器过冷度、端差？凝汽器相关的专业术语学习！）

①  凝汽器端差越小越好，因为端差小，说明循环水吸收的热量多，循环水的利用率高，凝汽器铜管的传热情况好，同一循环水流量可以获得比较高的凝汽器真空；

②  一般情况下，在一定的负荷，冷却水条件下，端差上升表明，凝汽器铜管表面积垢和脏污妨碍传热或者是由于真空系统不严密或抽气器工作不正常，使铜管外表面形成空气膜阻碍传热。因此，一般可把端差作为凝汽器铜管清洁度及漏空气的依据；

③  端差随负荷减小而下降，当降低到一定数值后端差不再降低，如果冷却水温度降低，在一定循环水量下，循环水出水温度下降。凝汽器铜管传热量增加，导致凝汽器真空上升，端差则有所增加。当冷却水温度不变，循环水量增加，由于铜管内水速增加，使管内水的放热系数上升，传热系数上升，使传热量增加，汽轮机排汽量一定时，凝汽器真空上升，端差一般增大；

④  分析端差要选择同一负荷，冷却水温度，循环水量与正常情况下（即凝汽器铜管清洁，真空严密性良好）的数值进行比较。如果发现端差升高很快，往往是由于抽气器工作不正常，或者真空严密性差引起的。如果端差逐渐升高，则一般是由于凝汽器铜管表面清洁引起的；因循环水断水停机后，一般应待低压缸排汽温度降到50℃时方可再向凝汽器通水。

⒐凝结水过冷：

⑴变化原因：

①  凝汽器水位升高，淹没下面几排铜管；

②  真空系统严密性差或抽气器工作不良，凝汽器内积空气；

③  进水温度低，循环水量过多；

④  凝汽器铜管漏水严重。

⑵过冷变化的影响：

①  汽轮机排汽在饱和压力下凝结水，凝结水温度应等于该压力下的饱和温度，也应等于排汽温度，有时凝结水温度低于饱和温度，产生过冷，使凝结水的热量被循环水带走，降低经济性。另外过冷还会使凝结水含氧量增加，影响管道腐蚀；

②  有些机组凝结水温度略高于该压力下的饱和温度，出现微“过热”主要是因为加热器或集水箱等处高温疏水回入凝汽器热水井，未受到循环水冷却，使凝结水温度升高，由于有一定高度的热水井水位静压力的影响，凝结水不致发生汽化；

③  运行中出现过冷度增加，如凝汽器水位正常，可进行空气严密性实验，检查抽气器工作正常，因凝汽器中积存空气，不仅影响铜管表面形成空气膜，降低传热效果，端差上升，同时由于凝汽器内蒸汽空气混合物中空气成分增高，蒸汽分压力相对于混合物的总压力就降低，这种蒸汽含量较少的空气蒸汽混合物将在更低的温度下凝结使过冷度增大。