凝汽器就是驅(qū)動汽輪機做功后的乏汽變成凝結(jié)水的熱交換設(shè)備。蒸汽在汽輪機內(nèi)完成一個膨脹做功過程后,在凝汽器凝結(jié)過程中,排汽體積急劇縮小,原來被蒸汽充滿的空間形成了高度真空,凝結(jié)水被匯集到凝汽器熱井中。
一、 凝汽器冷卻系統(tǒng):
組成:凝汽器由殼體、管束、熱井、水室等部分組成。
作用:使做功后的乏氣變成凝結(jié)水的熱交換設(shè)備。使汽機排氣口形成真空,提高熱能轉(zhuǎn)機械能的效率,同時將汽輪機拋出的乏氣冷卻,凝結(jié)為水,保證供應(yīng)潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水,也具備一定的除氧功能(由于凝汽器內(nèi)的真空度較高,而溶解在水中的氧氣,隨著壓力的降低而減少,因此凝汽器還有除氧的作用)。
位置:凝汽器是汽輪機的輔機,一般位于低壓機的下方,低壓缸乏氣經(jīng)過凝汽器凝集為水,依次通過低加、除氧器、高加、省煤器進(jìn)入水冷壁下集箱作為鍋爐的給水。
二、凝汽器的分類:
按照冷卻系統(tǒng)類型分為:
1. 直流供水冷卻式:冷卻水經(jīng)過冷凝器后排掉,水源來自電廠周邊的河水或海水等。(如海水冷卻,福能集團(tuán)鴻山熱電廠)
2.濕式冷卻塔循環(huán)冷卻式:冷卻水經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)進(jìn)入凝汽器(電廠選用較多的冷卻方式),凝汽器冷卻水管一般為銅管、鈦管、不銹鋼管。
3.干式冷卻式:直接空冷,采用外助片管加強換熱,節(jié)約水,占地面積大,換熱效果較差(水資源匱乏地區(qū)選用,山西、內(nèi)蒙富煤缺水地區(qū)選用),空冷凝器器采用鋼制橢圓翅片管。
二、 濕式凝汽器形成真空的原因
在正常運行中,凝汽器真空的形成是由于汽輪機排汽在凝汽器內(nèi)驟然凝結(jié)成水時其比容急劇縮小而形成的。如蒸汽在壓力4kpa時蒸汽的體積比水的體積大3萬倍,當(dāng)排汽凝結(jié)成水后,體積就大為縮小,使凝汽器內(nèi)形成高度真空,當(dāng)然也不是真空度越高越好,凝汽器一般有一個真空,真空與;循環(huán)效率、排氣壓力及循環(huán)水泵能耗三者關(guān)心來確定。(真空度越高,汽輪機效率就搞,單需要更多的循環(huán)水。循環(huán)水泵:消耗1%-4%的發(fā)電量)
三、 凝汽器真空度下降的危害及影響原因
真空度下降會引起汽輪機排氣溫度升高,凝結(jié)水過冷度增加,機組出現(xiàn)振動等。
引起汽輪機真空度下降的原因:
內(nèi)因:冷取水中斷或不足、冷卻水溫升高、抽氣泵故障。
外因:凝汽器管束內(nèi)沉淀結(jié)垢或腐蝕造成冷凝管泄露,凝汽器真空系統(tǒng)不嚴(yán)密等。
四、 腐蝕原因分析:
據(jù)統(tǒng)計,在電廠發(fā)電機組腐蝕事故中,38%是由于凝汽器腐蝕泄露導(dǎo)致,其主要的腐蝕形態(tài)有沖擊腐蝕、點蝕、氨蝕、脫鋅腐蝕(黃銅為銅與鋅合金)、應(yīng)力腐蝕、垢下腐蝕、微生物腐蝕等。其中凝汽器汽測銅管氨腐蝕較為常見,凝汽器氨腐蝕通常發(fā)生在空冷區(qū),因為產(chǎn)生了氨濃縮現(xiàn)象,使隔板處的氨濃度升高(比給水系統(tǒng)中高出上千倍),可以推薦選用志盛威華ZS--722汽水冷卻系統(tǒng)中凝汽器的耐酸堿防腐材料。
空冷凝器的腐蝕雖然不復(fù)雜,但是電化學(xué)腐蝕的速率是比較快的,若不及時處置,則很快會腐蝕穿孔,影響鍋爐系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。在空冷凝汽器的輸送管及散熱管可以采用涂刷ZS-722汽水冷卻系統(tǒng)中凝汽器的耐酸堿防腐材料進(jìn)行防護(hù)處理,涂料中含有碳化硅、導(dǎo)熱石墨、氮化硼、碳化鋁、石墨碳管、三氧化鉻、氯化鋁、高溫研磨合成,構(gòu)造成一個導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)。這些填料導(dǎo)熱系數(shù)高(導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到20w/m.k),耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,能夠長時間耐電化學(xué)腐蝕,極大延長了空冷凝汽器的運行檢修周期。
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