凝汽器与真空系统参考文档

凝汽器真空的影响因素与改善措施凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指标，是影响汽轮机经济运行的主要因素之一。

真空降低使汽轮机的有效焓降减少,会影响汽轮机的出力和机组设备的安全性。

电站凝汽器一般运行经验表明：凝汽器真空每下降1kPa，汽轮机汽耗会增加1.5％—2.5％。

而且，凝汽器真空的降低，会使排汽缸温度升高，引起汽轮机轴承中心偏移，严重时会引起汽轮机组振动。

此外，当凝汽器真空降低时，为保证机组出力不变，必须增加蒸汽流量，而蒸汽流量的增加又将导致铀向推力增大，使推力轴承过负，影响汽轮机的安全运行。

所以在实际的热电厂运行中，最好使凝汽器在设计真空值附近运行。

4.1 真空降低的危害凝汽器是凝汽式机组的一个重要组成部分，其工况的好坏，直接影响整个机组的安全性和经济性。

例如一台200MW的机组，真空每下降1％，引起热耗增加0.029％，少发电约58KW，而一台600MW的机组，真空每下降1％，引起热耗增加0.05％，少发电约306KW。

有资料显示，凝汽器每漏入50kg/h的空气，凝汽器真空下降1Kpa，机组的热耗增加约6％－8％。

1)经济方面的影响a. 真空降低，使汽轮机热耗增加。

对于高压汽轮机，真空每降低1％，可使机组热耗增加4.9％。

b真空降低，使凝结水过冷度增加。

对于高压汽轮机，凝结水每过冷1℃，也使热耗增加0.15％。

c 为了提供真空，开大铀封供汽压力和流量，导致油中带水，增大了油耗。

2)安全方面的影响a．由于真空降低，使排汽压力，排汽温度升高，降低了汽轮机经济性。

严重时，由于排汽温度过高，还将引起汽轮机低压缸胀差发生异常变化和低压缸变形，改变机组的中心，造成机组振动，可能引起故障停机。

b．由于真空降低，凝结水中含氧量增加，最高超过100％，凝结水系设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉，腐蚀炉方的水冷壁、过热器等设备和管道。

c．为了提高真空运行，开大轴封供汽压力和供汽流量，导致轴封漏汽进入润滑油系统，使油中带水，使调节系统失灵，造成机组运行不稳定，给机组的安全运行带来严重的隐患。

DL/T 932-2023 凝汽器与真空系统运行维护导则摘要：本文档是针对凝汽器与真空系统的运行维护制定的指南。

凝汽器是发电厂中的重要组件，它具有冷凝汽水和提供真空的功能。

正确的运行维护可以保证凝汽器的高效运行，延长其寿命，降低故障率。

本文档介绍了凝汽器和真空系统的基本原理，运行维护的注意事项，以及常见问题的解决方法。

1. 引言凝汽器是发电厂中的重要设备，其主要作用是将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷凝成水，以便重新加热为饱和蒸汽进入汽轮机。

同时，凝汽器还提供真空给汽轮机冷凝侧系统和其他设备使用。

正确的运行维护能够保证凝汽器的高效运行和延长其使用寿命。

2. 凝汽器基本原理凝汽器通过冷却剂（通常为冷却水）与蒸汽进行热交换，将蒸汽冷凝成水。

凝汽器可分为直接冷却式凝汽器和间接冷却式凝汽器。

直接冷却式凝汽器是将凝汽周期性地喷洒在冷却水上，通过水和蒸汽的直接接触，将蒸汽冷凝为水。

间接冷却式凝汽器则是通过多级换热器将蒸汽间接冷凝。

3. 凝汽器运行维护注意事项3.1 温度控制在凝汽器运行过程中，控制凝汽器排出水的温度非常重要。

合理的水温控制可以保证凝汽器的高效运行。

过高的排水温度可能导致蒸汽未完全冷凝，从而降低了凝汽器的效率。

3.2 水质管理凝汽器中水质的管理对于凝汽器的运行至关重要。

水中的杂质和化学物质可能对凝汽器造成腐蚀和堵塞。

因此，定期检测水质，进行必要的水处理以及保持冷却水的清洁是非常重要的。

3.3 清洗和维护定期对凝汽器进行清洗和维护是保证其正常运行的关键。

清除积聚在凝汽器管道内壁的污垢和沉淀物可以提高凝汽器的换热效率。

同时，检测凝汽器管道是否存在泄漏、腐蚀等问题，并及时修复。

3.4 压力控制凝汽器的排气压力对凝汽器的性能有重要影响。

过高或过低的排气压力都不利于凝汽器的运行。

因此，定期检查和调整凝汽器的排气压力是非常必要的。

4. 常见问题及解决方法4.1 凝汽器漏水问题描述凝汽器在运行过程中出现漏水现象，造成水资源的浪费。

汽轮机凝汽器与真空汽轮发电机组真空系统漏泄直接影响着汽轮机组的热经济性和安全性,-是影响机组热经济性，一般真空值每降低1，汽耗约增高1.5%--2.5%左右,传热端差每升高1°C，供电煤耗约增加1.5%--2.5%左右,所以真空值的高低对汽轮机的热经济性有很大影响；二是影响二次除氧效果，加剧低压设备管道腐蚀，对机组的安全运行非常不利；三是影响蒸汽凝结及热交换性能,增大过冷度和换热端差,增加真空泵的负担。

凝汽式或抽凝式汽轮机的真空下降原因很多，短时间很难查清或处理，是一项难以解决的问题。

综合自己二十年的工作经验，将影响因素逐级分类，范围逐步缩小，对常见问题基本都能判断准确。

虽然是针对中小机组而言，但大机组也可以借鉴。

大致判断过程是通过端差和过冷却度变化确定大类，再通过温度、压力、液位、负荷及真空波动情况确定原因。

一、当只有真空下降，过冷却度和端差都基本不变时，一般是循环水系统故障。

(1)凝汽器进口管板脏污或出口水室存气会增加设备流动阻力,使循环水进出口压差增大,水量减少,液相传热系数降低，总热阻增大，传热温差(饱和水汽与循环水平均温差)增大,排汽温度升高,真空降低：同时，总传热量基本不变，水量减少，进出口温差增大，进口不变时，出口温度升高。

(2)凝汽器进水管道阻塞，会使循环水泵出口压力与凝汽器入水压力差增大，循环水量减少，真空降低，出口水温升高，凝汽器进出水压差减小。

(3)凝汽器出水管路堵塞或阀门未全开，会使水量减少，真空降低，出口水温升高，整体压力升高，凝汽器进出口压力差下降。

(4)循环水泵故障(水池水温低、入口滤网堵塞、吸入空气、水轮导叶磨损等)，会使管路整体压力下降，泵电流降低，真空下降，出水温度升高。

部分循环水泵跳闸，会使水压和排汽真空迅速下降，泵电流消失。

(5)冷却风机断电，会是凝汽器进水温度持续上升，真空不断下降。

循环水故障会使真空降低，但不会使真空波动。

二、当伴随真空下降,只有端差增大,过冷却度没有变化时；此现象基本可以判断为凝汽器铜管结垢。

2#机主机真空系统及凝汽器灌水查漏运行技术措施一. 灌水查漏目的:1.检查与凝汽器真空系统连接的管道、阀门（各管道一次门与凝汽器连接管是否有泄漏现象),保证真空系统严密性.2.检查凝汽器钛管及其管板是否漏点，保证机组运行时凝结水水质合格；二. 本次查漏范围：1.先灌水至凝汽器壳体与接颈焊缝200mm以下略低位置（就地位置大约淹没7、8＃低加2/3的位置就可以了)，维持此高水位时间不超过2个小时，检查完真空系统后迅速方水到6.9米汽侧人孔门下方淹没钛管，维持准备加荧光粉进行凝气器钛管查漏。

三. 查漏方案:1.查漏原则：凝汽器及真空系统灌水查漏补水方式为通过凝输泵向凝汽器内补充除盐水,直到水位灌至要求的位置，在灌水过程中应加强对凝汽器底部支撑的检查,防止凝汽器壳体变形。

在水位灌至要求高度后，进行全面检查,如无法确认凝汽器钛管是否存在泄漏,应考虑加入荧光粉查漏，启动凝结水泵打循环2小时后检查,若有漏点根据漏点高度或处理措施确定放水位置放水，在处理后根据泄漏部位及处理情况,经检修人员确认后确定是否需要再次灌水查漏，灌水查漏后水位放至正常机组启动的补水位置,如加入了荧光粉查漏，应将水全部放完,并将相关系统冲洗干净.2.灌水高度:先灌水至外接临时水位计水位指示到汽机房6.9m，再根据检修需要增加水位，但不应高于凝汽器壳体与接颈焊缝200mm，最高水位维持2个小时检查真空系统完毕后迅速放水至6.9米检查3.灌水前必须具备的条件：3.1汽机缸温降至200℃以下；3.2与凝汽器相关联的管路系统检修工作已结束,具备灌水条件；3.3联系检修专工确认凝汽器临时支撑已加固（原已安装有）;3.4参与凝汽器灌水查漏的相关人员已到场；3.5凝汽器临时水位计已接好，并将灌水高度标示清楚；3.62＃机循环水泵停止运行或者#2机循环水入口蝶阀已关闭严密，循环水系统联络门关闭断电隔离,系统放水；3.7如要加荧光粉查漏，凝结水泵需具备启动运行条件。

火电厂凝汽器抽真空系统研究与性能优化摘要：凝汽器抽真空系统是凝汽式汽轮机的重要组成部分，降低汽轮机的排汽压力是提高汽轮发电机组循环热效率的主要方法之一.。

试验结果证明，凝汽器真空度每降低1kPa，汽轮机热效率将改变百分之一到百分之二，凝汽器中的空气和不凝结气体占汽轮机排汽量的比例很小，但是危害却很大，空气和不凝结气体增多，一方面导致凝汽器真空下降，另一方面将使凝结水㗻冷度增大，从而降低机组循环热效率.。

凝汽器抽真空系统就是将凝汽器中的空气和不凝结气体抽出，建立并维持凝汽器的真空度.。

关键词：抽真空；凝汽器；性能优化；分析1导言近十年来，我国投入运行的大型火电机组也越来越多，在总发电量中，火力发电量占的比率很大；早在十多年前年，随着“节能减排”的号召的广泛提出，作为传统“高碳”产业的火电厂不得不面临着节能改造的命运.。

冷源损失是火电厂能量损失大户，对于纯凝气式电厂来说，约有百分之七十的工质热量以冷源损失的形式浪费掉.。

因此，冷端系统的节能改造刻不容缓，凝汽器抽真空系统作为冷端系统的重点部位，人们对它的研究和改造引起高度重视.。

在切实考虑凝汽器抽真空系统实际运行情况的基础上，对其设计和运行阶段表现出来的主要问题进行了有效分析，然后在此基础上提出了针对性较强的优化改进措施，通㗻讨论，可以为凝汽器的运行优化与改善提供一些有意义的参考和借鉴.。

2凝汽器及其抽真空系统概述现实中，依据出口排气压力的不同，可将凝汽器进一步细分为单背压凝汽器和双背压凝汽器两类.。

如果凝汽器中所有低压缸的排气压力一致，那么则称这种凝汽器为单背压凝汽器；反之，如果存在两个不同的排气压力情况，则称之为双背压凝汽器.。

在实际工作中，双背压凝汽器因为其平均背压低于同等情况下的单背压凝汽器，所以可以显著提升机组运行的经济性，因而在生产实践中取得了更为广泛的应用.。

凝汽器分为单背压和双背压两种，虽然二者拥有不同的参数和技术指标，但都需要相匹配的抽真空系统.。

第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景与意义凝汽器最佳真空的定义是增加循环水量使汽轮机电功率的增加值与循环水泵的耗电量增加值之间的差值达到最大时所对应的真空[1]。

其值的大小也对电厂安全性和经济性有很大的影响。

因此，无论是设计还是运行部门都希望寻找到凝汽器的最佳真空，以便减少设备投资、降低运行费用、提高汽轮机的运行经济水平。

保持凝汽器在最佳真空或接近最佳真空附近工作对汽轮发电机组具有十分重要的意义。

在进汽温度不变的情况下汽轮机排汽温度每降低10℃，机组的热效率增加3.5%；在机组通常的背压范围内，凝汽器压力每改变1kPa时，汽轮机功率改变1%--2%，这在电厂可是相当可观的[2]。

如果凝汽器真空过低，不仅会引起蒸汽在机组中的有效焓降减小，循环热效率下降，还会导致汽轮机排汽温度升高，排汽缸变形和轴承中心改变所引起的振动等故障。

在实际中，凝汽器真空降低还存在许多危害。

凝结水中含氧量增加，最高超过100%时，凝结水系统设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉，将会腐蚀水冷壁、过热器等设备和管道。

与额定真空相比，凝汽器真空提高后，甩负荷时，调节系统的振荡次数、过渡时间减少，超调量减少，最大飞升转速升高，稳定转速提高[3]。

由上述可知提高凝汽器真空或使凝汽器在最佳真空值下运行对于电厂的意义。

不仅仅是提高了热经济性和汽轮发电机组的运行安全性，还使电力行业能够在市场经济体制下更有竞争力[4]。

它不仅能带来更好的效益，还为国家的节能减排尽了一份力。

因此，使凝汽器在最佳真空下运行是所有电力员工的奋斗目标。

1.2 国内外的研究现状目前，已经有不少参考文献对凝汽器最佳真空的确定方法进行了讨论。

在凝汽器的设计阶段，其最佳真空一般是在汽轮机热力特性一定的前提下，通过技术经济比较，确定凝汽器的真空、冷却面积和冷却水量的最佳值。

常用的方法主要有“最大收益法”和“最低总年运行费用法”两种[5]。

而在汽轮机的实际运行阶段，凝汽器的冷却面积已经确定，则最佳真空的选取是在某一确定的汽轮机负荷和冷却水温度的前提下，通过使汽轮机功率的增加值与冷却水泵消耗功率的增加值间的差值达到最大来确定最佳冷却水量，从而选择凝汽器的最佳真空。

浅析凝汽器与真空发布时间：2005-12-7文章来源：张云祥【摘要】凝汽器真空是汽轮机运行所监视的重要参数，其真空的高低直接关系到整个电厂的安全性和经济性。

西方通过对凝汽的传热情况、真空系统严密性、冷却水温度、流量等多方面分析，提出对提高真空的有效途径及解决方法。

【关键词】凝汽器真空过冷度气阻冷却水凝结水1前言凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是将进入凝汽器的蒸汽凝结成水，放出的汽化潜热被冷却水带走，在凝汽器内形成高度真空，使进入汽轮机内的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功，其运行工况的是否稳定，直接影响到整个机组安全和经济运行，因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空，是每个发电厂节能的重要内容。

而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因素制约。

2凝汽器的传热（1）由于凝汽式汽轮机的排汽处于饱和状态，因此，蒸汽器内蒸汽的饱和压力和饱和温度是相对应的，为使凝汽器内获得较高真空，就要使凝汽器内蒸汽的饱和温度尽量接近冷却水温度。

如果冷却水量和冷却面积无穷大，蒸汽和冷却水之间的温差趋近于零，但是实际上冷却水量和冷却面积是有限的，所以当蒸汽凝结放出的汽化潜热通过管壁传给冷却水时必然存在传热温差，为了能够在凝汽器内形成较高的真空，减小凝汽器的传热端差，所以凝汽器的冷却水管一般都采用传热系数较高的的铜材制作，这样能使进入凝汽器内的排汽与冷却水之间形成较好的传热效果。

（2）凝汽器内存在着三种换热即：蒸汽在冷却水管外壁的凝结换热；冷却水管内、外壁之间的导热换热；冷却水管内的对流换热，并且假定它们的换热系数分别为a1、a2、a3，则它们之间存在着以下三个互相串联的换热方式：则由上述过程中可推出凝汽器换热系数为：其中：1/a1+1/a2+1/a3分别为三个换热的热阻，从这上面这个公式不难看出凝汽器的换热系统的构成，即它等于各传热过程热阻之和的倒数，根据理论计算1/a1＜1/a1＜1/a3,,即依次增大，传热系数表明了传热过程的强烈程度，传热系数越大，传热过程越强，热阻越小，由此可知，凝汽器内的传热性越好，凝汽器的真空也会相应提高。

凝汽器及相关系统
1、凝汽器的热力性能应与汽轮机的设计相匹配，并应满足汽轮机旁路蒸汽排放容量要求。

2、凝汽器热井的有效贮水量不宜低于汽轮机在TMCR工况下运行时4.5min的凝结水量。

3、凝汽器管板与管束材料的选择，应符合现行行业标准《发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则》DL／T 712的规定。

4、凝汽器宜采用外置疏水扩容器或高、低压疏水集管。

5、凝汽器抽真空系统的设计应符合下列规定：
（1）凝汽器应配制可靠的抽真空设备，抽真空设备宜选用水环式机械真空泵。

（2）单背压的凝汽器，宜配置3台50％容量的水环式机械真空泵；双背压的凝汽器，宜配置4台50％容量的水环式机械真空泵。

（3）在启动时，全部抽真空设备投入运行后，应满足机组建立真空的要求。

（4）凝汽器真空泵的排气宜接至核岛通风系统，排气应进行连续放射性监测。

6、凝汽器应配置检漏装置。

7、凝汽器冷却水侧宜设置胶球清洗装置。

8、凝汽器采用直流循环冷却水系统时，宜设置二次滤网。

9、对于利用虹吸作用的直流循环冷却系统，凝汽器水室宜设置1台凝汽器水室真空泵。

真空系统和冷凝系统1、真空、冷凝系统的作用是什么？答：作用：(1)在汽轮机的排汽口建立并维持高度真空，使蒸汽中所含热能尽可能多地在汽轮机中变为机械能，提高热循环的热效率，(2)将汽轮机的排汽凝结成清净的凝结水，重新返回锅炉去，作为锅炉给水。

2、真空、冷凝系统主要有哪些设备组成？答:主要有主冷凝器冷凝液泵、抽汽喷射器、抽汽冷凝器及连接这些设备的管道和附件。

3、真空形成的原理是什么？答：蒸汽在密闭容器中(凝汽器)，在温度较低情况下。

冷凝成水时，由于体积迅速缩小，原来被蒸汽充满的密闭空间就形成了高度真空。

4、抽气冷凝器的作用是什么？答:作用是将漏入主冷凝器的空气和不冷凝蒸汽不断地抽出，维持主冷凝器中蒸汽凝结时形成的真空和良好的传热效果，提高汽轮机的经济性。

5、叙述喷射器的工作原理。

答:下图为喷射器结构简图：具有P0压力的工作蒸汽在喷嘴中膨胀(P0‘＜P1)，形成一高速汽流射入混合室，因P0‘低于凝汽器中压力P1，所以凝汽中的空气吸入混合室，高速汽流经混合室与来自凝汽器的蒸汽空气混合物混合后，一起以C1的速度进入扩压管，在扩压管中动能转化成压力能，速度不断降低，压力升高，最后在高于大气压力下，排入抽气冷凝器，这就是喷射器的工作原理。

6、抽气凝汽器第一级疏水为什么用U管?第二级却用疏水器?答：抽气冷凝器是为了回收喷射器从主冷凝器抽来的不凝结的蒸汽，继续凝结成水，减少损失。

由于第一、二级的压差大小不同，根据不同的压力就采用了不同的疏水方法，第一级由于压差较小，采用U型管疏水既可以起水封和疏水作用，同时维修也较方便，第二段由于压力差大，为了达到水封和疏水的目的。

必须装置疏水器。

如第二段不装疏水器而装U型管，则U型管的长度将长到无法安装，所以装疏水器既方便又安全经济。

7、凝汽器为什么要热井?答:热井的作用是集聚凝结水，有利于冷凝液泵的正常运行，也可做监视凝结水位之用，如无热井，凝结水将不易集聚，并造成凝结水过冷却，影响经济运行。