凝汽器端差和凝汽器過冷詳解

1、今天學習與凝汽器相關的專業(yè)術語。）學習內容摘要：1、冷卻倍率2、凝汽器的極限真空3、凝汽器的最有利真空4、凝汽器端差4.1、凝汽器端差的定義4.2、影響凝汽器端差的因素4.3、循環(huán)冷卻水量和凝汽器端差的關系5、凝汽器的過冷度5.1、過冷度的定義5.2、產生過冷度的原因5.3、過冷度增加的分析5.4、為什么有時過冷度會出現負值1、冷卻倍率所謂冷卻倍率，就是冷卻介質的質量（冷源質量）與被冷卻介質質量（熱源質量）的商值。相當于冷卻1kg熱源所需的冷源的質量。比如，凝汽器的冷卻倍率循環(huán)水量/排汽量，一般取5080。2、凝汽器的極限真空一般說來，需要采取各種手段，保證凝汽器有良好的真空。但是并不是說真空

2、越高越好，二是有一個極限值的。這個極限值由汽輪機末級葉片出口截面的膨脹程度決定，當通過末級葉片的蒸汽已達到膨脹極限時，如果繼續(xù)提高真空，不可能得到經濟上的效益，相反會降低經濟效益。極限真空一般由生產廠家提供。3、凝汽器的最有利真空同一個凝汽器，在極限真空內，提高真空，可使蒸汽在汽輪機中的焓降增大，從而提高汽輪機的輸出功率，但是，提高真空，需要增大循環(huán)水量，循泵的功耗率增大。因此，就需要選擇一個最佳工作點，即所提高的汽輪機輸出功率與循泵增加的功耗率之差為最大時，此狀態(tài)所對應的真空值為最有利真空。4、凝汽器端差（端差在汽輪機的相關學習資料中講得比較簡單，沒有詳盡的資料，這里得出的結論是參考了幾篇論

3、文分析學習得出的）換管清洗請聯系 188 038 18668（1）凝汽器端差： 凝汽器排汽壓力所對應的飽和蒸汽溫度與循環(huán)水出水溫度的差值。端差則反映凝汽器傳熱性能、真空嚴密性和冷卻水系統(tǒng)的工作狀態(tài)況等，所以，在凝汽設備運行監(jiān)測中, 傳熱端差是一個非常重要的參數，是衡量凝汽器換熱性能的一個重要參數。（2）哪些因素影響凝汽器端差：對一定的凝汽器，端差的大小與凝汽器冷卻水入口溫度、凝汽器單位面積蒸汽負荷、凝汽器銅管的表面潔凈度，凝汽器內的漏入空氣量以及冷卻水在管內的流速有關。凝汽器端差增加的原因有：A、凝器銅管水側或汽側結垢；B、凝汽器汽側漏入空氣；C、冷卻水管堵塞；D、冷卻水量

4、減少等減小端差可以提高凝汽器的真空，但卻要以增大冷卻面積和增加冷卻水量為代價，所以其值不宜太小。現代大型凝器在設計負荷下所能達到的最小傳熱端差為1 5 ， 一般常在3 10 之間選取， 對多流程凝汽器可取偏小的值, 對單流程可取5 。（3）循環(huán)冷卻水量和凝汽器端差的關系（參考論文凝汽器傳熱端差的計算與分析）： 如圖所示：通常情況下凝汽器總換熱面積和冷卻水比熱容變化很小，由上式可知：傳熱端差與冷卻水量成正比，當冷卻水量增加時，傳熱端差增大；同時，冷卻水量增加，加強了冷卻管內表面的對流換熱，凝汽器的總體換熱系

5、數增大，而換熱系數與端差成反比；另外，冷卻水量增大，冷卻水溫升減小，由冷卻水溫升與傳熱端差成正比可知端差也要減小。也就是說，冷卻水量增加導致了這樣一個結果：既使得傳熱端差增大又使其變小。那么最終結果究竟是使得傳熱端差增大還是減小呢？     （后面求導的過程就不說了，直接說結果）凝汽器冷卻水溫升變化及凝汽器總的換熱系數變化對凝汽器傳熱端差的影響要比冷卻水量變化和對端差的影響要快。冷卻水量增加使得傳熱端差增大，同時使得冷卻水溫升下降而導致傳熱端差減小， 由于冷卻水溫升下降使傳熱端差變小的速率要比冷卻水量增大使得端差增大的速率要大， 且冷

6、卻水量增大使得凝汽器總的換熱系數增大而使傳熱端差減小(減小的速率要大于因冷卻水量增加而增大的傳熱端差的速率) ， 也就是說冷卻水量增大最終使得凝汽器的傳熱端差減小。但是減小的量并不是很大。因此，循環(huán)水量的增加對端差的影響不大。所以現場用于降低凝汽器傳熱端差以提高真空的最有效手段是提高凝汽器總的換熱系數，而提高總換熱系數的最有效方法是提高冷卻管的清潔度和降低漏入真空系統(tǒng)的空氣量。5、凝汽器過冷度（1）過冷度的定義：凝汽器排汽壓力所對應的飽和蒸汽溫度與凝結水溫度的差值。（2）為什么會產生過冷度：A、由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力低于管束之間的蒸汽平均分壓力，使蒸汽的凝結溫度低

7、于管束之間混合汽流的溫度，從而產生過冷。B、由于凝結器內存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流動時遇到阻力，造成下部蒸汽壓力低于上部壓力，下部凝結水溫度較上部低，從而產生過冷。C、蒸汽被冷卻成液滴時，在凝結器冷卻水管間流動，受管內循環(huán)水冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高，凝結水降溫從而低于其飽和溫度，產生過冷。D、由于凝結器汽側積有空氣，空氣分壓力增大，蒸汽分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下凝結，使凝結水溫度低于排汽溫度，產生過冷。E、凝結器構造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使凝結水在冷卻水管外形成一層水膜，當水膜變厚下垂成水滴時，水滴的溫度即水膜內、外層平均溫度低于水膜外表面的飽和溫度，

8、從而產生過冷卻。（3）過冷度升高的原因：A、凝結器漏入空氣或抽氣器（真空泵）工作不正常，空氣不能及時被抽出，空氣分壓力增大，使過冷度增加。B、熱水井水位高于正常范圍，凝結器部分換熱管被淹沒，使被淹沒換熱管中循環(huán)水帶走一部分凝結水的熱量而產生過冷卻。C、循環(huán)水溫度過低或循環(huán)水量過大，使凝結水被過度的冷卻，過冷度增加。D、凝結器換熱管破裂，循環(huán)水漏入凝結水內，使凝結水溫度降低，過冷度增加。    凝結水過冷度是衡量凝結器運行經濟性的重要指標，過冷度小，表示循環(huán)水帶走的熱量少，機組經濟性好，反之過冷度大，循環(huán)水帶走的熱量多，機組經濟性差。據資料介紹，過冷度每增加1，機組熱耗率就上升0.02%。（4）過冷度為負數有哪些原因：主要原因是有異常熱源進入凝汽器，使得凝結水水溫比排汽壓力下的飽和溫度高，導致過冷度為負數。過冷度理論上講