火电厂凝结水过冷的原因及其消除措施
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火电厂冬季防寒防冻措施及制度
包括以下几个方面:
1. 设备保温:对于关键设备和管道,采取保温措施,防止在低温环境下结冰或冻裂。
常见的保温材料包括玻璃棉、岩棉、硅酸铝纤维等。
2. 加热设备:在特别寒冷的地区,可以考虑在设备周围设置加热设备,保持设备操作温度。
常见的加热设备有电热片、加热棒等。
3. 防冻液使用:对于液体冷却系统,可以使用防冻液替代水,以防止冷却液在低温下结冰。
常见的防冻液有乙二醇、丙二醇等。
4. 排水系统保护:在低温时,排水系统容易冻结,影响正常排水。
可以采取加热或保温措施,确保排水系统顺畅,防止积水结冰。
5. 温度监测与控制:加强对厂区内关键设备和管道的温度监测,及时发现异常情况,并进行及时处理。
6. 专人值班制度:在冬季寒冷季节,加强对火电厂设备的巡查和监控,确保设备运行正常,及时发现和解决可能发生的防寒防冻问题。
7. 急救和应急预案:建立健全火电厂冬季防寒防冻的应急预案,明确职责分工,提前准备应急救援设备和物资,确保在发生突发情况时能够迅速响应和处理。
注意:以上措施及制度应综合考虑当地气候特点、设备运行情况等因素进行调整和优化,确保能够有效防止寒冷天气对火电厂运行造成的影响。
凝结水过冷却对机组运行的影响1、概述在凝结器内凝结水的出口温度低于蒸汽的饱和温度的现象称为凝结水过冷却,所低的度数称为过冷却度。
凝结水过冷增加了循环冷却水的耗量,使冷源损失增加,同时也增加了机组末级低加的回热抽汽量,使回热效率降低,影响了机组的经济性。
凝结水过度冷却,其含氧量就会大大增加,凝结水水质就会恶化,致使低压结水系统设备受到腐蚀,除氧器除氧负担加重,对机组的安全运行极为不利。
因此,过冷度的存在对机组运行的经济性和安全性都有不利影响。
从节能降耗和安全运行两方面考虑,降低凝结水的过冷度是十分必要的。
2、凝结水过冷原因分析凝结水过冷度表征凝结器热水井中凝结水的冷却程度,它是衡量凝结器经济运行的重要指标之一,目前对凝结器过冷度的要求是不超过0.5~1℃。
凝结水产生过冷的主要原因及影响因素是:2.1由于冷却水管管子外表面蒸汽分压力低于管束之间的蒸汽平均分压力,使蒸汽的凝结温度低于管束之间混合汽流的温度,从而产生过冷。
2.2由于凝结器内存在汽阻,蒸汽从排汽口向下部流动时遇到阻力,造成下部蒸汽压力低于上部压力,下部凝结水温度较上部低,从而产生过冷。
2.3蒸汽被冷却成液滴时,在凝结器冷却水管间流动,受管内循环水冷却,因液滴的温度比冷却水管管壁温度高,凝结水降温从而低于其饱和温度,产生过冷。
2.4 由于凝结器汽侧积有空气,空气分压力增大,蒸汽分压力相对降低,蒸汽仍在自己的分压力下凝结,使凝结水温度低于排汽温度,产生过冷。
2.5凝结器构造上存在缺陷,冷却水管束排列不合理,使凝结水在冷却水管外形成一层水膜,当水膜变厚下垂成水滴时,水滴的温度即水膜内、外层平均温度低于水膜外表面的饱和温度,从而产生过冷却。
2.6凝结器漏入空气多或抽气器工作不正常,空气不能及时被抽出,空气分压力增大,使过冷度增加。
2.7 热水井水位高于正常范围,凝结器部分铜管被淹没,使被淹没铜管中循环水带走一部分凝结水的热量而产生过冷却。
2.8循环水温度过低和循环水量过大,使凝结水被过度的冷却,过冷度增加。
3.3 凝结水水位过高运行过程中,由于凝结水泵真空部分漏入空气或其它故障,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。
3.4 冷却水漏入凝结水内凝汽器内冷却水管破裂,造成冷却水漏入凝结水内,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。
3.5 凝汽器冷却水入口温度和流量的影响现代电站凝汽器通常为回热式的,具有合理设计的管束结构,汽阻极小,在额定的设计工况下运行时,凝结水过冷度实际可为零。
在这种情况下,凝结水过冷度主要受凝汽设备运行工况因素的影响,其中最重要的因素是凝汽器冷却水的入口温度和流量。
试验与运行经验表明,在一定的蒸汽负荷下,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,进入热井的凝结水的过冷度将增大。
3.6 蒸汽负荷的影响凝汽器蒸汽负荷的大小对凝结水过冷度也有一定的影响。
根据前苏联ВТИ的试验结果,对于汽流向心式凝汽器,随着蒸汽负荷的提高,过冷度增大;而对于汽流向侧式凝汽器,蒸汽负荷升高时,过冷度减小。
对于旧式非回热式凝汽器,蒸汽负荷减小时,不可避免地会引起过冷度增加。
3.7 将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井机组在运行过程中,由于锅炉排污等原因,导致工质在循环过程中产生了汽水损失,因此为了满足汽轮机进汽量的需要,必须及时补入到汽水工质循环系统中。
补充水补入的位置有除氧器和凝汽器两种方案,如果采用补入凝汽器方案,冬天时补充水温度一般低于设计工况时凝汽器中凝结水温度可达十几摄氏度。
这样将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井,并且在补充水流量较大时,势必会造成凝结水温度的降低,致使过冷度增加。
4、过冷度对机组运行经济性和安全性的影响4.1 对机组运行经济性的影响凝汽器过冷度会增加冷源损失,引起作功能力的损失,降低系统的热经济性。
通过对N15一4.9/470型汽轮机实例计算结果表明,当凝结水过冷却度增加2℃时,新蒸汽等效焓降减少0.457kJ/kg,机组效率相对降低0.051%,电厂标准煤。
热力电厂凝结水过冷现象的分析摘要:汽轮机的排汽温度达到其凝汽器压力下的饱和温度即理论凝结温度时并不能凝结,要在这个饱和温度以下的某一温度(称为实际开始凝结温度)才开始凝结,即在这个过程中实际凝结温度总是低于理论凝结温度的,两者的温度差值就称为过冷度。
热力电厂中凝结水过冷度代表凝汽器热水井中凝结水的过度冷却程度。
理论上凝结水过冷度越大造成机组经济性越差,热力电厂凝结水过冷度一般控制为0.5~2℃之间,机组运行中关注凝结水过冷度这个指标范围也能从中反映出机组在运行安全性、经济性等方面的问题。
因此分析凝结水过冷度偏差大的原因,如何采取针对措施有效缩小凝结水过冷度对于热力电厂汽轮发电机组运行具有不可忽视的经济价值和安全意义。
关键词:热力;凝结;分析;对策1 凝结水过冷度偏大现象分析在热力发电厂投入使用的过程中,不时会发生机组凝结水过冷度较突出的现象,导致凝结水过冷度偏差的因素很多,可能是冷凝器设计或者操作不当引起的,所以从以下几个方面进行分析:1.1 凝结器构造上存在缺陷由于冷凝器冷却水管束布置过于紧密且不尽合理,使蒸汽混合物在管束中心到冷凝器中有较大的蒸汽阻力,导致冷凝器内部的绝对压力从冷凝器入口到出口逐渐减少,使得冷凝器实际冷凝的蒸汽温度低于冷凝器入口处的饱和温度,导致冷却过度。
结果,大部分蒸汽负荷集中在上部冷却管束中。
冷凝水通过致密管束并在冷却管外侧形成一层水膜,该水膜附着在循环水冷却管上,使冷凝水的过冷却加重。
1.2 空气漏入凝汽器或真空泵工作不正常在该装置运行期间,处于真空状态的汽轮机的排气缸、冷凝器和低压给水加热系统如果存在任何不当操作,都会导致漏气。
此外,真空泵的异常工作,不能适时地排出漏气进入冷凝器。
这两个原因使冷凝器中积聚的空气和非冷凝气体增加,不仅会在冷却水管表面形成不良的传热膜,阻挡传热效果,增加传热端差;同时,它还使冷凝器中蒸汽气体混合物中的空气成分增加,导致空气分压的增加和蒸汽分压的相对降低,而蒸汽在其自身的分压下仍然冷凝。
火力发电厂凝结水精处理系统运行中的问题分析摘要:在火力发电厂增加电机组的背景下,锅炉汽水品质需进一步提高,因为凝结水精处理系统属于二次净化设施,对锅炉汽水品质会带来一定的影响,所以需优化该系统,守住提高锅炉汽水品质的一道“屏障”。
本文通过分析火力发电厂凝结水精处理系统运行中的问题,以期为优化该系统并提高锅炉汽水品质提供参考。
关键词:火力发电厂;凝结水精处理系统;二次净化;火力发电厂凝结水精处理系统正常运转能很好的去除杂质,这些杂质是锅炉中的腐蚀产物、锅炉补水杂质及凝汽器泄漏后所产生的杂质,若不及时的清理这些杂质将会缩短机组的受命,亦可能影响机组运行的稳定性。
当前国内超600MW的机组选用“过滤器+高速混床”这种凝结水精处理模式。
新时代火力发电厂朝着绿色、稳定、高效、安全的方向发展,基于此为了延长机组寿命并打造稳定的营运环境,探析火力发电厂凝结水精处理系统运行中的问题显得尤为重要。
一、概述火力发电厂凝结水精处理系统火力发电厂凝结水精处理系统在中压系统的支撑下运转并发挥作用,中压系统、热力系统由控制单元连接到一起,600MW的机组需基于“两用一备”的原则配备高速混床,还需配备2个过滤器,1000MW的机组需推行“三用一备”原则,并配备2个过滤器。
在系统内高速混床、过滤器串联在一起,充分处理凝结水,同时机组配备混床单元、过滤器单元,这两种单元安装在旁路上,与相应的控制系统、取样监测系统相连,高速混床与树脂捕捉器串联,以免树脂进到热力系统的内部。
由混床、过滤器构成的凝结水精处理系统(见图一)还需在压缩空气系统、自用水系统、投加系统、废水排放等系统共同作用的前提下优化处理效果[1]。
图一凝结水精处理系统二、火力发电厂凝结水精处理系统运行中的问题及解决问题的措施(一)水量下降造成水量下降的主要原因是混床内部树脂歪斜且厚度不够匀称,在混床偏流的情况下,会出现水量周期性减少的问题,同时水质不稳定。
高速混床装置设计不达标、装置结构形变、液位开关控制不良、混床带气运行等均会造成树脂偏流的后果。
汽轮机组凝结水过冷的原因及其消除措施凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备,是汽轮机组的重要组成部分,它的工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性和安全性。
而凝汽器运行状态的优劣集中表现在以下三个方面:是否保持在最佳真空,凝结水的过冷度是否最小以及凝结水的品质是否合格。
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。
因此需从各个方面对凝结水过冷度给以重视,并采取措施使其最小,以此来提高机组运行的经济性和安全性。
1凝结水过冷度的概念和表示方法1.1定义凝结水过冷度,即凝汽器热井中凝结水过度冷却的数值,可定义为在凝汽器壳体中的绝对静压力下,热井中的凝结水温度与凝汽器中蒸汽的饱和温度之差1.2表示方法Δtc = ts –tc式中:Δtc 为凝结水过冷度; ts 为凝汽器绝对压力下的饱和温度; tc 为凝汽器热井中凝结水温度。
2 凝结水过冷对机组经济性与安全性的影响2. 1 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2. 2 对机组安全性的影响凝结水过冷度的存在会威胁机组运行的安全性和可靠性。
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。
3 过冷度产生的原因3. 1 凝汽器的结构对过冷度的影响凝汽器管束布置是从减小汽阻、减小过冷度、均匀各部分传热面积上的热负荷的要求出发的。
冷却水管在凝汽器管板上的基本排列方法有三种:三角形排列法、正方形排列法和辐向排列法。
凝结水过冷度增大的原因
嘿,咱今天就来好好聊聊凝结水过冷度增大的原因。
你知道吗,这就好像是一条原本顺畅的道路突然出现了很多障碍!
先说说凝汽器内积存空气吧,这就像是一个捣乱分子,它会让凝结水的温度降下来,过冷度可不就增大了嘛!空气在那里阻碍着热量的传递,让一切都不那么顺畅了,这多让人头疼啊!
还有循环水流量和温度的影响呢!如果循环水流量过大,那不就像是给凝结水来了一场过于猛烈的“洗礼”,温度降得太多,过冷度能不大吗?而循环水温度过低的话,也会让凝结水“瑟瑟发抖”,过冷度就上去了呀!这就好像冬天里穿得太少,肯定会觉得格外冷呀!
凝汽器的结构不合理也是个大问题呀!如果它设计得不好,就像是一个不合理的布局,会导致凝结水不能很好地被处理,过冷度不就容易增大了吗?这多影响整个系统的运行啊!
再想想,如果凝汽器管束表面脏污了,这就像人的脸上沾满了灰尘,能舒服吗?肯定会影响热量的交换,让过冷度增加呀!
另外,热负荷过低的时候,凝结水也容易变得“冷冷清清”,过冷度就不知不觉增大了。
这就好比一个原本热闹的地方突然变得冷清了,那种落差感多明显啊!
总之,凝结水过冷度增大的原因有很多,每一个都不能忽视呀!这些原因就像是一个个小怪兽,我们得想办法打败它们,让凝结水能够正常地发挥作用,让整个系统都能高效稳定地运行。
我们得时刻关注这些问题,采取有效的措施来解决,可不能任由过冷度随意增大啊!不然会带来很多麻烦的呢!。
浅析凝结水过冷度的危害、原因及控制措施王波大唐长春第二热电有限责任公司摘要:凝结水是指在汽轮机做完功的蒸汽在凝汽器中被循环水冷却而形成的介质,是火力发电厂工质循环利用的关键环节。
最理想的运行工况是凝结水温度等于排汽压力下的饱和温度。
但是,由于设备本身的质量或运行维护不当,经常使凝结水温度低于排汽压力下的饱和温度,造成凝结水过度冷却,这一差值称为过冷度。
凝结水过冷现象产生不可逆冷原损失,是火力发电厂影响经济运行的一项小指标,本文从凝结水过冷度的危害、原因以及措施三方面探讨该项指标。
关键词:过冷度危害原因措施1 凝结水过度冷却的危害1.1 使设备可靠性降低。
凝结水过度冷却后,由于液体中溶解的气体与液面上该气体的分压力成正比,导致凝结水含氧量增加,加重除氧器的负担,加快设备管道的氧腐蚀,减低设备的可靠性和使用寿命,影响设备安全运行。
1.2 使系统的热经济性降低。
凝结水过冷使凝结水温度降低,根据传热学原理,必然导致循环水带走过多的热量,同时要在加热器、除氧器加热时吸收更多的热量,多消耗抽汽量。
因此凝汽器应具有良好的回热作用,以使得凝结水的出口温度尽可能接近于排汽压力下的饱和温度,以减少汽轮机的回热抽汽量,降低热耗。
2 凝结水过冷度产生的原因产生凝结水过度的冷却有诸多因素,其主要原因分析如下:2.1 凝汽器内管束排列不合理冷却水管在凝汽器排列方式不合理会造成蒸汽空气混合物在通往凝汽器的管束中心和下部时遇到较大的流动阻力,导致内部绝对压力从凝汽器入口到抽汽口逐渐降低,使得凝汽器大部分区域的蒸汽实际凝结温度低于凝汽器入口处的饱和温度,形成凝结水过度冷却。
同时蒸汽大部分集中在上部管排处,蒸汽凝结的水经过密集的管束在冷却水管外形成一层水膜,又起到冷却凝结水的作用。
加之排汽不能有效回热热水井中的凝结水,进一步加剧了凝结水的过度冷却。
2.2 凝汽器水位过高当热水井水位过高时,导致凝汽器下部冷却水管浸到凝结水中,这样冷却水带走了一部分凝结水的热量;换句话说,将冷却水管浸没,将使整个凝汽器的冷却面积减少,严重时淹没空气管,真空恶化。
凝结水过冷度产生的原因及减小对策概述凝结水过冷度是指在冷凝器内形成液体水时,其温度低于水的饱和温度,即低于空气温度或冷凝器表面温度,如低于0℃。
这种现象在空调、冷冻和制冷设备中很常见。
凝结水过冷度不仅会浪费能源,还会增加设备维护的成本,并可能对用户健康造成威胁。
因此需要深入了解凝结水过冷度的产生原因并采取相应的降低措施。
产生原因设计因素凝结水过冷度最根本的原因是设计不合理。
冷凝器的设计应该能够避免水过冷度的产生,但大多数冷凝器并没有采取这种措施。
因此,在设备设计阶段,需要考虑以下因素:设备尺寸和构造设备尺寸和构造应该足够大,以便足够的冷却面积来冷却气体,并能够防止水在管道中堵塞或过冷。
如果管道太小或沉积物过多,就会导致水过冷度的产生。
方向性安装正确安装冷凝器对于减小凝结水过冷度是非常重要的,冷凝器的方向应该避免水从上到下流动。
当水向下流动时,水中的某些物质可能会沉积在管道中,导致管道变小或堵塞,从而导致水过冷度的产生。
温度控制温度也是产生凝结水过冷度的重要因素。
如果水在经过冷却器之前,它的初始温度太低,那么冷凝器就不会起到降温的作用。
此外,如果水被过度冷却,温度可能会降至冰点以下,从而产生水过冷度的现象。
减小对策为了减小凝结水过冷度,需要采取以下措施:设备设计在设计和安装冷凝器时,需要考虑到以下几个方面:充分考虑管道的大小正常大小的管道可以帮助水更快地流过,也可以减少物质的沉积。
选择正确的位置进行冷凝器安装正确安装冷却器可以避免水从上到下流动,从而减小水过冷度的风险。
调整温度调整温度是降低水过冷度的最有效方法。
可以使用以下几个措施:调整冷凝器的出水温度出水温度应至少为2摄氏度,这样就可以避免过度冷却,同时也可以减小水过冷度的风险。
检查和调整冷媒水管的温度冷凝器的冷媒水管也应该保持恰当的温度。
如果温度过低,就有可能产生水过冷度的现象。
定期清洗冷媒水管在管道中实施定期清洗,可以减少管道中的沉积和堵塞,并提高管道的稳定性。
(4)汽轮机排汽口与凝汽器的连接采用柔性连接,以防止运行中膨胀不畅导致空气的漏入;(5)对于排入凝汽器的各种疏水、补充水、再循环水及其它附加流体,接至凝结器的位置一定要高于凝结水水位,最好接至凝结器上部蒸汽空间,并装折流档板,防止冲刷冷却水管,以除掉这些水源中的空气,减少对凝结水溶氧及对过冷度的影响;(6)利用锅炉连续排污对补充水进行加热,以减少补入凝汽器的补充水对凝结水的过冷却。
一般凝汽器的补充水箱与除氧器、连续排污扩容器布置在同一平台处,因此可在补充水箱内加装一组管式换热器,由连续排污扩容器引出一管,将排污水送入换热器中作为热源,(下转76页)(上接75页)以加热补充水,然后再排入地沟。
5.2 改造中所采取的对策旧式凝汽器通常均为非回热式的,冷却管束通道很窄,汽阻很大,可达1.3~2.0 kPa,这本身就可使过冷度达到5℃~10℃。
对于这些老式凝汽器,凝结水过冷度与工况因素几乎无关,消除这种过冷现象唯一有效的措施是改造凝汽器冷却管束结构。
如:(1)拆除一部分冷却水管(减少一部分冷却面积),让排汽可深入到冷却面中部,并留有足够的宽度,但不穿通,使蒸汽能沿着冷却面作均匀的分配,并使凝结水加热到排汽温度;(2)在冷却管束中合理布置一些集水、排水元件;(3)限制管束中汽流流速,使其尽可能不超过40m/s~50m/ s。
5.3 检修中所采取的对策(1)对真空系统进行灌水查漏,重点检查凝汽器喉部、低压抽汽管路、低压缸轴封蒸汽进出管道焊口、低压缸法兰接合面、热井焊接处、凝结水管道法兰连接处、凝汽器水位计接头处、疏水扩容器焊接处、与热井连接的真空系统阀门等部位,并修补泄漏处;(2)检查凝汽器内的淋水装置;(3)对凝汽器水位调节器和轴封压力调节器进行检修;(4)对抽真空系统进行检修,保证抽气设备的正常工作,以便运行时可及时抽出凝汽器内不凝结气体。
5.4 运行中所采取的对策5.4.1 保证真空部分的严密性保证真空部分的严密性,防止空气漏入,同时正确配置抽气器。
凝结水过冷度大的危害
一、名词解释
凝结水过冷度是指排汽压力下的饱和水温度与凝结水实际温度的差值。
二、凝结水过冷度大危害
1、凝结水过冷度太大,会使凝结水回热加热所需的热量增加,从而降低系统的热经济性;另外,还会使凝结水的溶氧量增大,引起低压设备和管道的氧腐蚀,降低设备的安全可靠性。
2、影响发电厂的热经济性,因为凝结水温度低,在除氧器加热就要多消耗抽汽量。
在没有给水回热的热力系统中,凝结水每冷却7℃,相当于发电厂的热经济性降低了1%。
3、凝结水过冷度的增大直接影响机组的凝结水溶氧。
4、根据电力技术监督的规定要求超超临界汽轮发电机组,凝结水溶氧含量<30ug/L,过大的凝结水含氧量会对机组热力设备造成危害,影响机组的经济运行。
5、某电厂曾做过的实验表明:通过控制循环水温度,凝结水的过冷度从2.8℃降到0.55℃时,凝结水溶氧由51.48ug/L降到
21.12ug/L 。
可见过冷度与凝结水的溶氧息息相关,也就是说凝汽器凝结水的过冷度控制1℃以内,凝结水的溶氧基本就是合格的。
三、凝结水过冷度大的控制措施
凝结水过冷度的大小与凝汽器的结构、安装、运行等因素有关,涉及到运行人员监视的部分有:
①真空部分:保证真空部分的严密性,包括所有负压系统的管道、阀门,进行查漏、止漏处理;保证合适的凝泵密封水流量,防止空气内漏;维持合适的轴封压力,防止空气从轴封漏入,影响凝汽器真空。
②循环冷却水部分:调整合适的循环冷却水流量及温度,尤其是在冬季期间防止循环水温度过低引起过冷度增大。
凝结水过冷度大的原因
凝结水过冷度大的主要原因包括:
1.凝汽器结构设计存在缺陷,蒸汽沿冷却管道向下流通通道面积不足,导致凝结水从上面落下再度被冷却。
2.凝汽器汽侧空气含量超限,导致汽侧蒸汽分压力降低,凝结水过冷却。
3.循环水泵运行方式不合理,导致循环水流量过高,凝结水过冷却。
4.冬季凝汽器入口水温过低。
5.运行中凝汽器水位控制过高,凝结水淹没了部分管道,导致凝结水过冷却。
6.冷却管道泄漏,导致低温的循环水漏入凝结水,过冷度增大,水质恶化。
7.真空泵电机一般为6kV以上等级,对厂用电率影响较大。
8.循环水泵、凝结水泵电机一般为6kV以上等级,对厂用电率影响较大。
请注意,上述原因仅供参考,具体情况可能因设备型号、运行环境等因素而有所不同。
如需了解更多信息,建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
凝结水过冷度产生的原因及减小对策凝结水过冷度产生的原因及减小对策凝结水过冷度是在制冷循环中常见的现象,它会对冷却设备的性能、效率和寿命产生不利影响,甚至引发冷却设备的故障。
凝结水过冷度是指凝结水的温度低于设定的露点温度,导致凝结水变成冰晶,使得冷凝器内部产生结冰和阻塞等不良现象。
本文旨在探讨凝结水过冷度产生的原因及如何减小其影响。
一、凝结水过冷度产生的原因1.制冷系统故障:制冷系统中的故障可能会导致制冷剂的蒸发量不足,从而使得蒸发器内部的温度降低,凝结水温度降低,过冷度产生。
2.低负荷运行:当设备运行于低负荷状态时,制冷量相对较少,使得蒸发器内部温度过低,超过了凝结水的饱和温度,导致水蒸气在蒸发器内结成冰晶,从而形成凝结水过冷度。
3.环境条件:环境温度过低或过高都可能会导致凝结水的过冷度。
当环境温度过低时,冷却系统很难达到设定的露点温度,导致凝结水过冷度。
当环境温度过高时,冷却系统需要极大地运转,可能引发设备过热,导致凝结水过冷度。
二、减小凝结水过冷度的影响1.改善制冷系统:在制冷系统中及时检查发现异常并进行修复,保障系统正常运行。
在调节设备负荷时,使得水蒸气对制冷系统进行均匀散热,降低内部温度,减少凝结水过冷度的发生。
2.调节设备温度:协调制冷系统内部温度和环境温度之间的平衡,使设备运行在最佳工作温度范围内,避免设备运转时,产生不良现象。
3.增加空气流通:通过控制空气流通的速度和方向,增加设备内部的空气循环,保障内部的温度平衡,减少凝结水过冷度的产生。
三、总结凝结水过冷度的产生过程主要是由于制冷系统本身的原因造成的,因此,根据凝结水过冷度所产生的原因,可以采取相应的减小对策,温度调节、改善制冷系统、增加空气流通等都能降低凝结水过冷度的产生,保障设备的正常运行和延长使用寿命。
火电厂凝结水过冷的原因及其消除措施
【摘要】分析了凝结水发生过冷的原因,从凝汽器的设0.引言
凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备,是汽轮机组的重要组成部分,其工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性和安全性。
在凝汽器运行过程中,正常情况下凝结水温不应产生过冷却现象,过冷度最大不超过2℃。
当过冷度增加,则含氧量升高,将影响蒸汽品质,同时凝结水过冷度增加1%,机组煤耗量将增加0.13%。
循环水泵的耗电量增加,一般占机组总发电量的1.2%~2%,因此为了提高机组运行的经济性和安全性,必须在各个方面对凝汽水过冷度加以重视并采取措施使其最小。
1.过冷度产生的原因
1.1 凝汽器的结构对过冷度变化的影响
凝汽器管束布置是从减小汽阻、减小过冷度、均匀各部分传热面积上的热负荷的要求出发的。
旧式的凝汽器通常为非回热式的,里面的管束布置密度很大而且排列位置也存在问题,这样造成蒸汽空气混合物在通往凝汽器的管束中心和下部时,产生很大的汽阻,导致内部绝对压力从入口到抽汽口逐渐降低。
蒸汽凝结的水通过密集的管束,又在冷却水管外侧形成一层水膜,又起到在冷却凝结水的作用,这时排汽口不能继续去回热热井中的凝结水,进一步加剧了凝结水的过冷度。
其中,凝汽器的汽阻过大是影响凝结水过冷度的一个很重要的因素。
对于不同结构类型的凝汽器,在蒸汽负荷变化时,其过冷度的变化也是不同的。
1.2 空气漏入凝汽器或抽气器工作不正常
在机组运行过程中,处于真空条件下的凝汽器、汽轮机的排汽缸及低压给水加热系统等结构,如有不严密处,则造成空气的漏入;另一方面,抽气器工作不正常,不能及时地把凝汽器内的空气抽走,这两方面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。
尤其是当凝结水在不能被加热的旧式非回热式凝汽器中,凝结水的温度将因漏入空气量的增加而与凝汽器进口处蒸汽的温度产生显著的差别,造成严重的凝结水过冷却现象。
1.3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。
在冷却水温度较低或部分负荷运行时,电厂往往未相应减小冷却水流量,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。
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,进入热井的凝结水的过冷度将增大。
1.4冷却水漏入凝结水内
运行中,由于管板胀口不严有轻微的漏泄,造成冷却水漏入凝结水内。
凝汽器内铜管腐蚀或由于铜管振动而损坏,甚至有铜管被叶片击伤,可能导致冷却水管破裂,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。
1.5凝结水水位过高
运行过程中,由于凝结水泵汽化或其他故障,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,传热管束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。
凝结水水位过高往往是引起过冷度增大的主要原因之一。
1.6凝汽器补水的影响
机组在运行过程中,由于锅炉排污等原因,导致工质在循环过程中产生了汽水损失,为了满足汽轮机进汽量的需要,必须及时在水侧对系统进行补水。
补充水补入的位置有除氧器和凝汽器两种方案采用补入凝汽器方案时,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,并且在补充水流量较大时,势必会造成凝结水温度的降低,致使过冷度增加。
2.减小凝结水过冷度的对策
2.1设计中所采取的对策
(1)在冷却水管束设计中改进管束的布置。
(2)从凝汽器入口至抽气口的路径应力求直接,且有足够的流通面积。
(3)合理选择凝汽器内的淋水装置,优化设计循环冷却水量。
(4)汽轮机排汽口与凝汽器的连接采用柔性连接,以防止运行中膨胀不畅导致空气的漏入。
(5)利用锅炉连续排污对补充水进行加热,以减少补入凝汽器的补充水对凝结水的过冷却。
2.2运行中采取的对策
2.2.1保证真空部分的严密性
汽轮机的真空部分和凝汽器本身的不严密性或抽气器工作失常,都会造成凝汽器内空气量的增加。
因此,在运行中,当发现凝汽器传热端差增大,同时过冷度又增加时,则表明凝汽器中空气量增加。
在这种情况下,应检查真空系统的严密性和抽气器的工作情况,堵补空气漏入点,及时消除故障;投入运行轴封压力调节器,并将轴封压力控制在规定值内,以防空气从轴封漏入,以提高机组真空,减少和消除凝结水过冷却。
2.2.2 加强对凝结水水位监视
为了消除运行中凝结水水位过高而造成的凝结水过冷却现象,一方面运行人员加强对凝结水水位严格监视,另一方面热控检修重新修订凝结水水位自动调节器的动作整定值,消除了补水门的内漏,使凝结水补水正常。
同时加强对凝结水补水量的监视,防止短时间内凝结器大量补水造成凝结水温度降低。
2.2.3 加强对水质的监视与控制
为了防止热力设备结垢和腐蚀,化学监督部应加强对凝结水硬度、溶解氧、pH值、钠离子等指标的化学分析测定。
运行中凝汽器冷却水管腐蚀泄漏,会引起凝结水硬度超标,过冷度增大。
依据运行经验,应急处理办法是在循环水中加锯木屑,木屑进入凝汽器水室,在泄漏处受到真空的吸引将微漏孔堵塞,通常情况下可保证硬度在合格范围内。
若水质超标严重,说明铜管泄露严重,冷却水大量漏入凝结水中,则采取运行中降负荷半侧凝汽器查漏方法堵漏或停机时堵漏。
2.2.4 对冷却水的流量调节和控制
由于凝汽器是回热式换热器,即管束中有较大的通道使部分蒸汽有可能直接进入凝汽器下部,加热凝结水,从而消除或减少凝结水的过冷却。
在此情况下,凝结水过冷却度主要是受凝汽器冷却水的入口温度和流量的影响。
因此,在冷却
水温度较低的季节,尤其是冬天,要通过循环水泵经济运行试验,来确定一个最有利的冷却水量,使机组达到最有利的经济真空,既节约厂用电,又减少甚至消除凝结水过冷却度。
3.结束语
针对凝汽器内凝结水过冷度的问题,经多方面分析了凝结水过冷度产生的原因,提出了减少凝结水过冷度的方法,从而提高了机组运行经济性和安全性。
在凝汽设备的运行检测中,凝结水过冷度是一个不容忽视的性能指标,因此应在设计、改造、检修以及运行维护等各个环节采取措施控制和消除凝结水过冷度,更进一步提高了机组运行的热效率。
[科]
【参考文献】
[1]张卓澄.大型电站凝汽器[M].北京:机械工业出版社,1993.
[2]杨善让.汽轮机凝汽设备及运行管理[M].北京:水利电力出版社,1993,10.
[3]沈士一.汽轮机原理[M].北京:中国电力出版社,1992,6.
[4]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安交通大学出版社,1994,11.计、检修、改造以及运行维护的角度,提出了防止凝结水过冷却的对策,以提高机组的安全经济运行。
【关键词】凝汽器;过冷度;经济性;安全性。