电力系统凝汽器端差的影响因素和对策

孙逊 大连发电有限责任公司

电力系统的凝汽器是电力系统装置的重要组成部分，而凝汽器的端差对电力系统的能效将产生重要影响。通过对电力系统凝汽器端差的异常原因进行分析，有利于指导技术人员对电力系统进行日常维护和整体优化工作的进行，从而使电力系统达到降低能耗的目的。

一、凝汽器端差的定义

凝汽器端差一般是指凝汽器压力相对应的循环冷却水出口温度与饱和蒸汽温度之差。通常情况下，凝汽器端差是对凝汽器换热性能进行衡量的主要参数，是反映凝汽器真空严密性、传热性能和循环水系统工状的常用指标。实际上，在电力系统凝汽器运行过程中，排汽温度会随真空变化而发生变化，如果循环水量比较大时，将会导致循环水出口温度升高，进而诱发凝汽器端差增大，此时就需要根据端差的大小来对循环水量进行调整，从而实现节能的目的。

二、凝汽器真空形成原理

在电力系统的工作过程中，电力系统的动力主要来源于汽轮机组。而汽轮机组真空系统主要有两部分构成：一是抽真空系统，二是密封蒸汽系统。真空系统主要用来建立凝汽器的高真空状态，使蒸汽能够最大限度的实现热能转化，从而提高热能的利用率。

凝汽器的工作原理是提高蒸汽在汽轮机组中的理想焓降，从而提高汽轮机组的循环热效率，并将提供热能的水蒸气转化为水输送到锅炉中重新利用。当水蒸气转化为水后，汽轮机内部体积急剧减小，并在凝汽器体达到真空状态。

凝汽器内部所达到的真空状态是由凝汽器内部的液气共存状态所决定的，而液气共存状态又取决于热平衡一换热器端差所产生的冷凝温度。因此，提高汽轮机组的真空度，主要在于减少凝汽器内部不凝结气体，降低蒸汽冷凝温度。

三、凝汽器端差过高的原因分析

（一）凝汽器换热钢管结构致使严重堵塞

凝汽器内换热钢管严重堵塞是造成凝汽器端差过高的主要原因之一。造成凝汽器内换热钢管堵塞的常见原因为：在凝汽器工作一段时间后，换热钢管水侧结垢堵塞严重，同时存有大量的污垢。当这些污垢超过一定的限度后，这些污垢的存积和其他悬浮物的存在会使换热钢管所起到的换热效果大大缩减，造成凝汽器端差增大。另外，污垢的存在也会使换热钢管受到腐蚀，钢管长期处于腐蚀状态下容易发生泄漏状况。

（二）循环水二次滤网堵塞严重

在凝汽器中，循环水二次滤网被水塔填料碎片、塑料膜等杂物堵塞后，也会造成凝汽器端差增大的现象。循环水二次滤网装置在运行时，由于循环水实际上为逆流状态，当循环水冲击管网时，由于滤网上存在污垢，导致管道堵塞，进而诱发电力系统凝汽器端差发生改变。一般情况下，当排污管的污垢堵塞达到管道截面的10%后，会造成凝汽器入口压力下降，循环水量不足，循环水温度升高，相同负荷下，真空会下降，端差也会增大。同时，循环水温度过高过低，也是端差变化的一个主要原因，此时需要通过对循环水量进行调整，来实现对端差变化的有效控制。

（三）胶球收球率低

汽轮机凝汽器循环水系统一般均会配置有角球清洗装置。常见的胶球清洗装置的收球网呈现倒“V”型活动式收球网，收球网由两片网板组成，网板将管道整个截面拦截，没片网板底部都配备了胶球的出球口，方便胶球从此出球口通过，到达循环单元。每片网板都通过转轴进行驱动，在非运行状态下，转轴旋转一定角度，网板与水流方向成一定角度，形成“H”型结构，此结构可以使水流对网板进行冲洗，能够有效去除悬挂在网板上的杂质，对网板起到清洁作用；需要其进行工作时，通过系统调节可以使网板转回至倒“V”状态。

四、凝汽器端差改善措施

（一）定期进行换热钢管高压清洗

在电气系统中，长时间的运行会导致电气系统内部元件出现不同程度的老化，同时也会使管道内不出现大量的污垢沉积，如果不能及时清除，则会使电气系统性能下降。机器在定期使用过后要及时进行维护和保养，同时在利用检修的机会，采用高压射流技术对换热钢管内部沉积的污垢进行清洗。利用该技术清洗后，换热管道内部绝大部分污垢可被清洗掉，清洁效果显著。

（二）增大二次滤网通流截面

针对二次滤网堵塞的问题，可以采用增大滤网界面的方法来提高管道流量，减少滤网堵塞状况发生。通过拆除旧的滤网及排污装置并更换新滤网的方式来增大二次滤网通流截面。在滤网安装时，应当同时配备排污装置。其中，排污装置能够在电机运转的过程中通过传动轴带动涡轮转动，同时让链接涡轮的刮板轴上的刮板旋转起来，将二次滤网上沉积的杂物刮除，从而保持管线的畅通。

（三）对收球网进行改造以提高收球率

在电力系统凝汽器运行过程中，需要按照要求对胶球进行清洗，该过程中还需要对胶球大小、材质等因素给予综合考虑。同时还需要做好收球率的分工作，查看胶球是否丢球，是否全部参与工作。对收球网进行改造，需要从：受力合理、网板不变形及传动轴稳定三个方面进行改造。一般会将倒“V”收球网改为曲柄连杆收球网，由于曲柄连杆装置的自由度为一，会按照一定的运动规律绕固定轴做回转运动，这样连杆便可以带动收球网在两个极限位置之间来回运动而不产生其他的运动状态，由此可以实现收球网的稳定收球与反冲洗，使收球网工作更加稳定。

五、结语

通过对电力系统凝汽器端差过高的原因进行分析，并及时查找解决的方法，可以有效解决电力系统凝汽器端差异常问题，并让电气系统工作更加稳定。在电气行业中，电力系统作为最重要的硬件部分，在能源供给方面发挥着重要作用，因此，在电力系统的维护中，要重视凝汽器端差异常问题，并通过对异常原因进行分析，从而及时有效地解决该问题。