凝汽器端差偏高原因與解決策略研究

朱文哲 盧武朝

摘 要：本文主要以某電廠600MW機組凝汽器（4號）、3號機組的端差展開了分析，研究結果表明，真空泵內的出力下降，循環水（閉式）溫度比較高。真空泵內的葉輪汽蝕現象比較嚴重。將真空泵的葉輪和轉子更換為不銹鋼材質，在該機組內開啟循環冷卻水回路。本文首先分析了機組（3號、4號）凝汽器端位偏高現狀，同時闡述了凝汽器端位偏高原因，最后總結了凝汽器端位偏高解決措施。

關鍵詞：凝汽器 端差 偏高原因 解決措施 現狀

中圖分類號：TK264 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（a）-0120-02

目前，我國凝汽器使用過程中，真空泵內的出力下降，循環水（閉式）溫度比較高，真空泵內的葉輪汽蝕現象比較嚴重，嚴重影響著凝汽器端差數值。通過將真空泵內的葉輪、轉子更換為不銹鋼材質，在機組內開啟循環冷卻水回路模式，在運行設備內加入1臺冷泵，定期沖洗冷泵、閉冷器，最后發現4號機組600MW機組凝汽器端差下降了1.5℃，具有顯著的應用效果，能夠提升電廠的運行質量，進而提升電廠的經濟效益。

1 電廠內3號、4號機組凝汽器端位偏高現狀

某電廠內二期機組（型號為：2×600MW）內機組配置比較高，低背壓凝汽器、設置3臺真空泵（1臺低背壓、1臺高背壓、1臺備用），在3號機組內配置4臺功率循環水泵（功率為250kW），4號機組配置了2臺循環水泵（功率為2400kW）。循環水的排放流程如圖1所示，從圖1中能夠看出低背壓凝汽器是經過高背壓凝汽器排放。

通過應用發現，在相同的負荷情況下，電廠內4號機組凝汽器端差相比，同3號機組凝汽器端差數據表如下表1所示。

通過分析表1中3號機組、4號機組凝汽器端差的數據得知，在排汽壓力下飽和溫度由排汽溫度替代。在同一時間段內，機組負荷偏差在4MW的范圍內，可以認為是2臺機組端差負荷。3號機組、4號機組循環水屬于江水，因此，在凝汽器系統運行過程中，循環水的進水溫度沒有任何差別。

通過分析上述數據，在6～12時間段內，凝汽器3號機組、4號機組的高背壓端差相比3號機組處于較低位置，4號機組高背壓凝汽器、低背壓凝汽器端差相比3號機組要高出一些。

2 凝汽器端位偏高原因

基于表1的數據能夠得知3號機組、4號機組循環水溫度基本相同，水質參數也一致。清洗4號機組凝汽器，循環水室兩側大量冷卻水管被堵塞（總計1000根），清洗之后，再次進行檢測能夠得知，端差值下降了0.3℃，排汽溫度下降了0.53℃，真空下降了0.14kPa。通過分析數據能夠得知，雖說凝汽器出現堵塞，但是堵塞比例比較低（具體數據為0.25%），通過試驗，堵塞數據對凝汽器的面積和性能沒有多大的影響。

在正常運行下，通過增加冷卻水量，凝汽器的端差也會隨之增加。在增加冷卻水量的同時，冷卻水溫度、凝汽器熱系數也會隨之增加。降低兩者凝汽器熱端差，4號機組的水流量大于3號機組水流量的10%，凝汽器端差偏高主要是因為凝汽器的傳熱系數的影響。

4號機組低背壓凝汽器相比高背壓凝汽器差距為0.32kPa，使得凝汽器內的空氣形成熱阻，直接降低了凝汽器的傳熱系數，使得凝汽器的端差增加。4號機組配備了3臺真空泵，設置高背壓凝汽器、低背壓凝汽器各1臺，留用1臺凝汽器作為備用。

通過實驗發現，將備用凝汽器代替高壓背進行運行。低背壓凝汽器內的真空開始上升，上限數值為0.53kPa，端差降低了1.25℃。4號機組內高背壓凝汽器、低背壓凝汽器平均端差降低了0.62℃。通過分析數據能夠得知，真空泵的吸收能力在逐漸下降，進行了深入的研究之后，同時運行真空泵，再次進行測量，發現低背壓真空泵相比高背壓真空泵高1.50℃，其中低背壓真空泵的電流為156A，高背壓真空泵的電流為171A。

因此，基于上述數據能夠得知，低背壓真空泵的出力逐漸下降。4號機組內的冷卻水溫度相比3號機組高出3℃，導致溫度升高的原因是循環水設備的配置差異，使得循環水內的壓力發生了變化。真空泵是依據閉冷水來實現冷卻效果，若是閉冷水的溫度增加，工作液的溫度也會逐漸增加，在短時間內飽和溫度，將無法實現短時間內的凝結蒸汽，直接降低了真空泵的抽吸效率。

通過試驗真空泵內的工作液溫度，發現凝汽器的真空上升了0.25kPa，采取強制補水，能夠使得真空值恢復之前的水準。由此可見，在閉冷水溫度降低之后，能夠提升凝汽器的真空值、端差值。

3 凝汽器端位偏高解決措施

（1）由于真空泵內的葉輪、轉子均屬于鐵材質，凝汽器設備的抗汽蝕能力比較差，將葉輪、轉子抓變為不銹鋼材質，經過改造之后，低背壓真空泵的電流為193（A），設備的整體運行正常。

（2）在4號機組的冷回路中增加1臺冷泵，定期沖洗冷泵及相關設備，及時排除其中的雜物、微生物，有效提升了凝汽器系統的換熱效果。

采取上述處理措施之后，發現4號機組凝汽器的端差相比之前的施工情況下降了1.52℃。

4 結語

綜上所述，通過分析電廠內凝汽器端差偏高原因能夠得知，影響真空泵性能的因素和泵本身性能關系密切，其使用性能要求和泵的設計結構、運行故障、工作液溫度、流量等有著直接關系。工作人員需要及時檢查葉輪情況、葉片穿孔現狀、汽蝕現狀等，確保凝汽器設備的穩定運行，以此提升電廠的經濟效益。

參考文獻

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