《汽机学习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽机学习资料.docx（36页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、 汽封1、汽封的作用。为什么汽轮机要设置汽封呢？汽封， 顾名思义就是蒸汽的密封部件。其目的就在于密封汽轮机的蒸汽。我们知道，汽轮机的通流部分在径向位置上，为了防止动、静碰磨（ 主要是 3 个部分，隔板和大轴之间，动叶顶部和隔板之间，汽轮机大轴两端的出缸部分），是必需设计有间隙的， 间隙太大了就存在漏气量增大的问题， 汽轮机级的效率就降低。间隙太小，就容易造成动静摩擦，引起事故。为了二者兼顾，于是汽封就出现了。于是在 隔板和大轴之间设置隔板汽封（装在隔板内弧） ， 在动叶顶部和隔板之间设置围带汽封 （设在隔板外圈）汽轮机大轴两端的出缸部分设置轴端汽封（简称轴封）。先搞几张照片来看看，理解理解
2、再往下讲。轴封隔板汽封与围带汽封:2、汽封的分类及结构特点：（1）汽封分类：汽封一般有曲径式（迷 宫式汽封）、碳精环式汽封、水封式汽封，现在研究出一些新产品， 比如蜂窝式汽封、径向可调式汽封、铁素体高压汽封等。目前的汽轮 机大多采用迷宫式汽封。（2）迷宫汽封有机树形和梳齿型两种。现在常用梳齿型。根树形汽 封结构紧凑，富有弹性，效率高，但是形状复杂，加工成本高，现在 已经基本淘汰。（3）梳齿型汽封分为两种：a、镶嵌J型汽封（顾名思义，汽封齿是镶嵌上去的，呈 J型状）， 这种汽封封阻效果好，制造成本低，但刚性差，汽封齿容易倒伏，倒 伏后失效。有些油挡和低压围带汽封还在用这种镶嵌的汽封。b、钢制整体
3、汽封：有高低齿，平齿，斜平齿三种。高低齿钢制整体 汽封阻汽效果好，但加工复杂些，一般用在压力和温度较高的部分；平齿和斜平齿汽封用在温度较低压力较低或转子相对膨胀较大的部 位。来张汽封的图片（高低齿的）：高低齿汽封:蜂窝汽封:3、汽封的拆装工艺(1)先拆下固定汽封的压板或销柄；(2)沿着汽封套凹梢中往外取出汽封块；将拆下的汽封块编号并做好记录，装入专用的汽封盒内；(3)将拆下的弹簧片按材质及规格的不同分类摆放；(4)对于锈蚀而不容易取出的汽封块，可先用除锈剂(如螺栓松动剂、煤油等)充分浸泡后，用起子或薄铝板插在汽封梳齿之间，用榔 头垂直敲打，以振松汽封块。若汽封能上下活动，可将起子或薄铝板 倾斜
4、敲打，使汽封从梢道内滑出来。严禁将起子楔进汽封块接合面处 的方法取出汽封块。汽封块锈蚀严重时，除用煤油或松动剂浸泡外， 还可用报废的汽封块顶住汽封块的端面， 用榔头将汽封块打出来。如 果汽封块变形卡死，想尽办法仍取不出时，可用车床车去。（ 5）经清理过的汽封应用黑铅粉或二硫化钼粉干擦一遍，以防再产生锈蚀；（ 6）重新组装汽封块时，应按照原来的标记依次进行，汽封块和弹簧片应齐全。 对于不对称的高低齿汽封块， 应注意汽封块的低齿要面对气流的流动方向 。汽封块与槽道的配合应松紧适当，若过紧，应稍微修锉，不许将装配过紧的汽封块强行打入槽内。（ 7）组装好后的汽封、压板、弹簧片及汽封块，不得高出接合面，
5、各汽封接头的地方要经过研合，各汽封块之间的连接应圆滑无凸出，轴向无错开。一圈汽封块之间的膨胀间隙应留有0.20mm 左右。4、汽封的检查及清理（ 1）检查隔板汽封凹槽、汽封块及弹簧片时，要确保无污垢、锈蚀、折断、弯曲变形和毛刺等缺陷；各部间隙应符合厂家标准；（ 2）汽封背面的弹簧片，要检查其弹性。良好的弹簧片应能保证汽封块在汽封凹槽内有良好的退让性能。 检查的方法是用手将汽封块压入，松手后能很快复位，并能听到清脆的“嗒”声为好。弹簧片弹性不足时， 应更换新的， 不要采用将弹簧片用手弯曲试图回复其弹性的方法。因为用此法，弹簧片虽然在冷态能保证其弹性，但热态时外加应力消失， 其弹性又回复原状， 就
6、不能保证汽封块有良好的退让性能了。（ 3）汽封块梳齿轻微磨损、发生弯曲时，应用平口钳扳直，并用汽封刮刀将梳齿尖刮薄削尖。 削尖汽封梳齿应在漏出汽的一侧刮削， 并且特别注意尽量避免在齿间刮出圆角。如果梳齿损坏严重导致折断、 脱落时，应更换备品。（ 4） 更换整体式汽封块时， 应注意汽封块的弧长必需比旧汽封稍长，以留着端面研合的修配余量。（ 5）汽封的平衡疏水孔应畅通，无异物堵塞。5、汽封间隙的测量与调整（ 1）汽封间隙的测量汽封间隙的检查和调整， 这是每次大修必需要做的功课。 对轴封来说，一般整体式汽封块，要求间隙值为0.500.75mm之间，J型镶片汽封的间隙可以适当小一些，可调在0.400.
7、65mm之间。至于隔板汽封的间隙， 每个厂均有每个厂的规定， 一般随机出厂的主机证明书上都有明确的规定。汽封间隙测量前需要做好的准备工作： 转子、 隔板等各部件清理干净，隔板已上缸组装完毕， 汽缸水平中分面严密性已检查合格， 汽封洼窝已调整好， 确保隔板汽封槽及汽封内无杂物， 方可进行汽封间隙的测量。汽封间隙的测量方法有如下两种：A、贴胶布法：这种方法是在每道汽封环的两端及底部各贴两道医用胶布， 厚度分别按规定取最大间隙值和最小间隙值。 胶布宽度一般约为 10mm 。 将贴好胶布的汽封块按编号放入隔板的汽封槽内， 组装好，注意胶布不要贴在汽封块的接缝处。贴好胶布后，在与汽封向对应的的转子上涂上
8、薄薄的一层红丹，而后将转子吊入汽缸内，盘动转子5圈左右，吊走转子，检查汽封上白胶 布的接触痕迹。检查分析：当3层胶布未接触上时，说明汽封间隙大于 0.75mm。3 层胶布的表面刚见红色，汽封间隙约 0.75mm,颜色深红色处汽封间 隙为0.650.70mm,颜色变为紫色汽封间隙约为 0.550.60mm。若第三层磨光呈黑色或第二层胶布刚见红时，汽封间隙为0.450.50mm,依次类推。用同样的方法，在上半轴封和上半隔板汽封上贴胶布，转子吊入汽缸前应将下半部汽封块取出，以防上半汽封环被下半汽封环顶起导致测 量不准确。然后将上半轴封套及上半隔板吊装在相应的位置，紧固好螺栓。盘动转子，检查间隙值。m
9、压铅丝法：用压铅丝的方法测量汽封间隙时，下半部汽封在接合 面的间隙情况可以通过塞尺测量，其它部位汽封间隙情况用规格不同 的铅丝粘放在汽封齿上，端部用胶布粘住，将汽封、汽封套就位，吊 放转子到工作位置，这样铅丝就被压出一道道沟，吊出转子，测量汽 封沟痕剩余部分厚度，就是汽封对应间隙。这个方法比较复杂，我看 到很多施工单位或电厂大修是都不怎么用。（2）汽封间隙的调整：先看个汽封结构图，才好了解调整内容。如图所示，通过汽封间隙测量的数值，来确定汽封的调整量。若汽封 间隙过小，应在汽封台肩两侧用扁铲砸出一凸边， 再用细锤刀修整至 合格间隙（相当于让汽封往隔板侧回收）；若汽封间隙过大，则将汽 封取下来，
10、车削台肩弧背，直至合格为止（相当于让汽封往外放，在 汽封弹片作用下往外稍弹出，以至间隙缩小）。6、现行测量工艺存在的问题分析调整完毕后，复测汽封间隙，往往发现与预想的结果相差较多。对于 汽封间隙调整工序中出现偏差，分析现行调整工艺存在的主要问题 有：(1) 未考虑猫爪热膨胀对汽封间隙的影响；(2) 未考虑整圈汽封膨胀间隙的影响；(3) 未考虑运行中油膜对转子中心位置的影响；(4) 加工、测量偏差对调整的影响；(5) 施工人员工艺水平对调整造成的影响；(6) 未考虑汽缸、隔板套、汽封本身变形的影响；(7) 未考虑转子垂弧对汽封间隙的影响；(8) 未考虑汽缸自重、运行状态对汽封间隙的影响。存在问题
11、的分析及处理：8.1 隔板热膨胀对汽封间隙的影响比如有的汽轮机部分隔板支撑面低于机组的中心线， 则运行时， 使隔板汽封洼窝中心抬高，造成汽封下部间隙减小，甚至产生碰磨。8.2 整圈汽封膨胀间隙的影响每一圈汽封是由很多块块汽封组成的，这些汽封块间有一个膨胀间隙，使得汽封块在受热后膨胀为一个完整的圆，以起到密封作用。如果膨胀间隙偏小，汽封圈受热膨胀会使整圈圆变大造成汽封间隙偏大，漏汽严重，热效率降低；如果膨胀间隙偏大，汽封圈受热膨胀后达不到合适的整圈圆， 各弧段之间存在间隙， 蒸汽就会通过这些间隙漏向下一级，同样造成蒸汽损失，热效率降低，因此膨胀间隙调整合适也是十分重要的。 在汽封间隙调整合格后，
12、 对每一圈汽封的膨胀间隙进行检查测量， 调整膨胀间隙达到规程规定标准。 对膨胀间隙偏大的，应更换较长的新汽封块。8.3 转子升速后中心变化对汽封间隙的影响运行中汽轮机转子不是在轴瓦的中心位置， 而是偏向旋转方向的另一侧。根据资料显示.汽轮机转子的位置能偏向另一侧 0.100.30 mm。因此，在调整汽封时，应在左侧预留出间隙0.100.15 mm,相应的另一侧间隙减小0.100.15 mm,或者根据厂家安装要求，调整左侧隔板洼窝值比右侧多 0.10mm 左右。这样看汽封不是一个整圆，但在机组运行时 , 转子就会与汽封整圆同心。8.4 测量偏差对调整的影响在用压胶布法测量时，测量可能引起的误差还
13、有：胶布质量不好，厚度不均，厚度往往不够0. 25mm,但计量中每一层按照0. 25mm;不同的人贴胶布的手法、 力度不同， 同样层数的胶布会有不同的厚度；贴完胶布，转子进入汽缸时，转子不小心蹭到隔板套引起虚假蹭痕，产生判断误差；转子上涂红丹太厚，也可能产生判断误差。在测量汽封间隙时， 注意以下几个方面的事项： 减少测量偏差对调整的影响； 汽封块背弧侧要先用竹楔固定死， 使得汽封块与铅丝之间有作用力时汽封块不向后退让； 压铅丝的结果尽量让专人负责， 减少测量误差； 在测量铅丝沟痕剩余部分厚度时， 卡尺的尺口部位需要很薄，也就是说必须测量到压出沟痕的底部， 否则测出的间隙要大于实际间隙。如果没有
14、专用卡尺，需要在现场进行磨制，要求磨出的卡尺口要薄，又不能损及尺口。8.5 施工工艺水平对调整的影响汽封间隙调整是一项要求非常精细的工作， 除了要求施工人员具备良好的技术水平， 还应该具有很强的责任心。 在如下几个方面应特别注意：在检查和扣合高压上内缸过程中，应事先进行预扣，修磨卡涩部 位的密封键， 特别是密封键的棱角要园角光滑过度， 保证上下两半能够正常组合， 防止发生卡涩顶起上半落不到位情况发生； 和在安装上部隔板以及隔板套过程中， 如果水平中分面螺栓紧力不够， 不能保证中分面间隙0 05mm 塞尺不入，上部汽封间隙测量值将偏大；安装汽封块存在的卷边、 毛刺应处理修正， 各段汽封齿的接头处
15、应圆滑过渡，不得有错口，相邻汽封块端面接触良好；隔板、隔板套底键间隙过大，隔板挂耳接触是否良好也会影响测量汽封间隙的准确性。8.6 汽缸、隔板套、隔板、轴封套和汽封本身变形的影响汽轮机的静止部件（汽缸、隔板套、隔板、轴封套和汽封等），在机组运行中经受各种工况考验， 承受这多种复杂应力的作用， 特别是高温高压部分， 有些部位承受着较大的温度应力。 由于局部所受应力较大，高压内缸进汽端前部、中压缸前部、高压缸前部轴封套、中压缸前部轴封套和中压缸前几级隔板和隔板套以及高温高压部位的汽封等部件会产生不同程度的变形， 在大修中给汽封间隙调整带来诸多不利影响， 稍有不慎考虑不周， 就会造成动静碰磨， 影响
16、机组安全运行。机组运行一段时间后， 受高温高压蒸汽影响， 造成隔板及汽封块的变形， 使汽封块定位凸肩与隔板汽封槽的弧形不吻合， 使汽封块与隔板汽封槽形成点接触， 而在进行汽封间隙调整时， 仍把汽封块定位凸肩当作理想的圆弧线进行修刮加工， 必然造成加工上的偏差。 对于隔板、汽封块变形较大的机组， 在每块汽封块两端和中间各处放一条铅丝进行测量。 修刮前应检查一下汽封块点接触情况， 根据情况统计出偏差值， 根据修前汽封间隙、 设计间隙以及偏差值计算出汽封块的修刮量，即： 修刮量=修前汽封间隙-设计汽封间隙-偏差值。因为偏差值为统计意义上的平均值， 所以在汽封块修刮后需复测， 对少量偏差较大应予以二次
17、调整，并在最终合上半隔板、隔板套、上汽缸，在转子上贴涂有红丹粉的胶布，在全实缸状态下盘动转子以检查各汽封块的间隙，确保机组的运行安全。8.7 转子挠度对汽封间隙的影响用假轴进行隔板套、 隔板和汽封套洼窝找正时， 应将假轴挠度曲线与转子挠度曲线进行对比， 考虑两者之间的差值， 调整时按转子实际垂弧考虑， 以保证转动中心与静止部件几何中心尽量一致。 汽机检修过程中， 转子放在转子支撑架上有一段时间， 由于转子白重将产生垂弧，测量汽封间隙前要在临时支架上定期盘动 180 度， 将垂弧消除后再进行测量。轴系连接后，转子挠度会发生一些变化。高中联轴器预留张口 （三支点轴系 ）的大小，会引起高中压转子静挠
18、度的变化；另外，热态旋转时， 因弹性模量变化也会引起的转子挠度变化， 这些因素在调整汽封间隙时应综合全面考虑。8.8 汽缸垂弧对汽封间隙的影响汽封间隙调整时，还要考虑汽缸的安装状态，考虑汽缸的垂弧，即汽缸内隔板装入的多少，一般来说是：增加重量，汽缸垂弧增大，另一 方面扣上缸后，汽缸螺栓的数量多，结合面间隙小，使汽缸的刚度增 大，垂弧减小。中低压缸缸体单薄、刚性差导致汽缸静挠度大，进行汽封间隙调整时， 应考虑运行时的汽缸状态。 如果按照通常的程序直接进行半实缸汽封间隙调整的话， 可能在全实缸状态时造成汽封间隙超标。 应先试扣低压缸， 并在凝汽器汽侧灌水至高于正常运行水位约lm 处 （因为考虑循环
19、水管量）， 以尽量模拟运行时的汽缸状态。 利用低压转子假轴， 并在其上装设百分表， 表针指向各级隔板槽及轴封洼窝处观察百分表变化，测量汽缸各处均的下沉；然后扣上半内缸，紧完汽缸中分面螺栓后， 测量每道隔板槽处均的抬升， 可以测出汽缸的垂弧曲线， 得出一条近似于挠曲曲线的汽封间隙修正值曲线， 并且根据修正值在半实缸状态时对汽封间隙进行调整。二、汽轮机积盐1、什么是汽轮机积盐？简单说来， 汽轮机积盐就是指蒸汽在汽轮机里做功的过程中， 其中所含的盐分等杂质析出并沉积在汽轮机的通流部分里。2、汽轮机积盐的原因当含有杂质的的蒸汽进入汽轮机后， 由于膨胀做功， 蒸汽的压力和温度都不断降低，各种化合物在蒸汽
20、中的溶解度随着压力的降低而减小。 当其中某一种能够化合物在蒸汽中的溶解度减小到低于它在蒸汽中的携带量时， 该化合物就会在汽轮机的通流部分以固态的型式析出并沉积下来。汽轮机积盐， 其根本原因就是蒸汽品质下降，从锅炉出来的饱和蒸汽中往往含有钠盐、硅酸盐等杂质，导致蒸汽纯度下降。如果蒸汽中这些杂质含量过多， 就会在过热器和汽轮机通流部分产生积盐。 据电厂化学相关专业书籍介绍， 蒸汽中携带杂质主要有三种途径： （ 1）溶解携带： 高参数蒸汽也是一种很强的溶剂，对各种物质都有很高的溶解特性。 溶解携带就是因溶解作用而携带锅炉给水中某种物质而导致蒸汽纯度下降的现象。 经研究表明， 饱和蒸汽的溶解特性有两个
21、特点：一是有选择性，二是与锅炉压力有关（压力越高，饱和蒸汽对各种物质的溶解携带量越大） 。所谓选择性，是指饱和蒸气对各种物质的溶解能力是有大小差异的，其对硅酸盐的溶解能力最大，对NaOH和NaCL次之。（2）水滴携带：从锅炉汽包出来的饱和蒸汽经常夹带一部分的小水滴， 使锅炉水中的钠盐、 硅酸盐等杂质成分以水溶液的形式带进蒸汽里。影响饱和蒸汽带水量的因素有：A、锅炉负荷：负荷增加，蒸汽量增加，穿出汽水分界面的蒸汽泡动能增加，从而带出的水滴量也增加；B、锅炉压力：锅炉压力增加，蒸汽密度增加，携带水滴的能力也增加。锅炉压力增加时，炉水表面张力降低，容易生成小水滴。因此锅炉压力增加，蒸汽带水量增加；C
22、、汽包的结构：汽包直径、内部气水分离器的型式等都会对饱和蒸汽带水量形成影响；D、汽包水位：汽包水位过高，蒸汽空间减小，蒸汽带水量增加；E、锅炉水质（ 3）蒸汽里携带金属腐蚀物正常情况下，锅炉水汽系统的管道、设备也难免不受腐蚀，腐蚀产物进入蒸汽。一般为铁氧化物。3、汽轮机积盐的规律（ 1） 汽轮机的第一级和最后几级一般很少有沉积物， 因为第一级中的蒸汽压力和温度都很高， 蒸汽对各种化合物的溶解度较大， 不会以固态的形式析出。而汽轮机的最后几级中，蒸汽湿度较大，各种化合物在湿蒸汽中的溶解度也较大， 且此处蒸汽流速快， 具有一定的冲刷能力，因此最后几级也很少有沉积物。（ 2）在汽轮机的叶片、导叶的背
23、后、叶轮孔等蒸汽流速小的地方，沉积物最多。（ 3）供热机组和调峰机组的汽轮机内沉积物要少些，因为供热抽汽带走了一部分杂质； 而调峰机组负荷变动大， 低负荷时汽轮机中的湿蒸汽区扩大，一部分易溶盐类被冲刷掉。 4） NaSO4 Na3P04 NaSiO过热蒸汽中的溶解度较小，因此它 们主要在汽轮机的高压级沉积；NaCl和NaOH在过热蒸汽中的溶解度 较大，主要沉积在汽轮机的中低压级。 5） 5） 硅酸在蒸汽中的溶解度较大， 也主要沉积在汽轮机的中低压级。（ 6）铁氧化物主要呈固态颗粒状，大部分沉积在高压级中。4、蒸汽系统积盐的危害（ 1）汽机中积盐，说明过热蒸汽中杂质较多，那么再热器、过热器中也必
24、将积盐，造成过热器、再热器管道的换热不良，引起管壁金属蠕变、鼓包，以至爆管；（ 2）蒸汽系统阀门发生积盐，会造成阀门卡涩。如果造成主汽门、调门等重要阀门卡涩，将会引起重大设备事故；（ 3）汽轮机积盐，其通流部分由于沉积物的存在，会使蒸汽的流道变小及表面光洁度变差， 这不仅会使机组的效率下降， 而且会增加推力轴承负荷，加速叶片腐蚀。比如：A、 某些化合物会引起汽轮机叶片的 应力腐蚀 。 如微量的有机酸、 氯化物、氢氧化钠等物质，蒸汽凝结时会形成腐蚀性环境，所以汽轮机在湿蒸汽区的前几级最容易遭受应力腐蚀，产生裂纹。B、 某些化合物能引起汽机零部件的点蚀和腐蚀疲劳。 如蒸汽中的氯化物可使汽轮机叶片、
25、喷嘴表面或汽缸产生斑点状腐蚀 。C、蒸汽中的固体微粒会引起汽轮机的磨蚀。比如铁氧化物，容易引起调门、第一级喷嘴等的磨损。5、积盐的防治防止蒸汽系统积盐， 最根本的方法是保证蒸汽的纯度， 主要方法有：（ 1）尽量减少给水中杂质的含量。（ 2）调整适当的锅炉排污量，降低炉水杂质含量。（ 3） 在汽包内采用汽水分离装置及蒸汽清洗装置。 汽水分离装置是降低蒸汽的水滴携带 ， 蒸汽清洗装置是降低蒸汽的溶解携带。（ 4）新锅炉在进行化学清洗后要进行蒸汽冲管。（ 5）选择合理的锅炉补给水处理系统，不仅除去水中盐类、硅化合物，还要除去水中的胶态物和有机物。（ 6）要及时对热力设备进行化学清洗，清除汽水系统中的
26、沉积物，保持金属表面的清洁。清洗时要防止化学药品的污染。（ 7） 采用合理的炉内处理。 如炉水采用磷酸盐处理的汽轮机比采用挥发性处理的汽轮机的应力腐蚀程度低。（8）调节汽轮机凝结水的PH值。有研究证明，向汽轮机低压缸喷 入吗琳、环己氨或氨，可减小酸性介质的腐蚀。（ 9）为了防止固体微粒产生的磨蚀，应选用耐磨耐蚀刚才，避免机组的频繁启停、负荷和温度的急剧变化。三、 端差和过冷度1、冷却倍率2、凝汽器的极限真空3、凝汽器的最有利真空4、凝汽器端差7.1、 凝汽器端差的定义7.2、 影响凝汽器端差的因素7.3、 循环冷却水量和凝汽器端差的关系5、凝汽器的过冷度7.4、 过冷度的定义7.5、 产生过冷
27、度的原因7.6、 过冷度增加的分析7.7、 为什么有时过冷度会出现负值1、冷却倍率所谓冷却倍率，就是冷却介质的质量（冷源质量）与被冷却介质质量（热源质量）的商值。相当于冷却 1kg 热源所需的冷源的质量。比如，凝汽器的冷却倍率=循环水量/排汽量，一般取5080。2、凝汽器的极限真空一般说来，需要采取各种手段，保证凝汽器有良好的真空。但是并不是说真空越高越好， 二是有一个极限值的。 这个极限值由汽轮机末级叶片出口截面的膨胀程度决定， 当通过末级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，如果继续提高真空， 不可能得到经济上的效益，相反会降低经济效益。极限真空一般由生产厂家提供。3、凝汽器的最有利真空同一个凝汽器
28、，在极限真空内，提高真空，可使蒸汽在汽轮机中的焓降增大，从而提高汽轮机的输出功率，但是，提高真空，需要增大循环水量，循泵的功耗率增大。因此，就需要选择一个最佳工作点，即所提高的汽轮机输出功率与循泵增加的功耗率之差为最大时， 此状态所对应的真空值为最有利真空。4、凝汽器端差（端差在汽轮机的相关学习资料中讲得比较简单，没有详尽的资料，这里得出的结论是参考了几篇论文分析学习得出的 ）（ 1） 凝汽器端差： 凝汽器 排汽压力 所对应的 饱和蒸汽温度与 循环水出水温度 的差值。 端差则反映凝汽器传热性能、 真空严密性和冷却水系统的工作状态况等，所以，在凝汽设备运行监测中 , 传热端差是一个非常重要的参数
29、，是衡量凝汽器换热性能的一个重要参数。（ 2）哪些因素影响凝汽器端差： 对一定的凝汽器，端差的大小与凝 汽器冷却水入口温度、 凝汽器单位面积蒸汽负荷、 凝汽器铜管的表面凝汽洁净度， 凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。器端差增加的原因有：A、凝器铜管水侧或汽侧结垢；B、凝汽器汽侧漏入空气；C、冷却水管堵塞；D、冷却水量减少等减小端差可以提高凝汽器的真空， 但却要以增大冷却面积和增加冷却水量为代价， 所以 其值不宜太小 。 现代大型凝器在设计负荷下所能达到的最小传热端差为15 C, 一般常在310c之间选取， 对多流程凝汽器可取偏小的值, 对单流程可取5 。（3）循环冷却水量和凝汽器
30、端差的关系（参考论文凝汽器传热端差的计算与分析）：根据热力学理论.凝汽器作为种换热器.不 考虑与外界大气之间的换热.其热平衡方程为Q D c （/，=- he） K AUnA DwCw Ar式中Q一-凝汽器热负荷：K总换热系数：却传热学中换热器热力学计算通常使用的对 数平均温差：X凝汽器总换热面积：Dm 冷却水量：冷却水比热容。111 c111可得凝汽器传热端差（5尸-通常情况下凝汽器总换热面积和冷却水比热容变化很小，由上式可知：传热端差与冷却水量成正比，当冷却水量增加时，传热端差增大;同时，冷却水量增加，加强了冷却管内表面的对流换热，凝汽器的总 体换热系数增大，而换热系数与端差成反比；另外，
31、冷却水量增大,冷却水温升减小，由冷却水温升与传热端差成正比可知端差也要减 小。也就是说， 冷却水量增加导致了这样一个结果： 既使得传热端差增大又使其变小。那么最终结果究竟是使得传热端差增大还是减小呢？ （ 后面求导的过程就不说了，直接说结果）凝汽器冷却水温升变化及凝汽器总的换热系数变化对凝汽器传热端差的影响要比冷却水量变化和对端差的影响要快。 冷却水量增加使得传热端差增大，同时使得冷却水温升下降而导致传热端差减小， 由于冷却水温升下降使传热端差变小的速率要比冷却水量增大使得端差增大的速率要大， 且冷却水量增大使得凝汽器总的换热系数增大而使传热端差减小（减小的速率要大于因冷却水量增加而增大的传热
32、端差的速率） ， 也就是说冷却水量增大最终使得凝汽器的传热端差减小。但是减小的量并不是很大。因此， 循环水量的增加对端差的影响不大。 所以现场用于降低凝汽器传热端差以提高真空的最有效手段是提高凝汽器总的换热系数， 而提高总换热系数的最有效方法是提高冷却管的清洁度和降低漏入真空系统的空气量。5、凝汽器过冷度（ 1）过冷度的定义 ：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与凝结水温度的差值。2）为什么会产生过冷度：A、由于冷却水管管子外表面蒸汽分压力低于管束之间的蒸汽平均分压力， 使蒸汽的凝结温度低于管束之间混合汽流的温度， 从而产生过冷。B、由于凝结器内存在汽阻，蒸汽从排汽口向下部流动时遇到阻力，造成
33、下部蒸汽压力低于上部压力， 下部凝结水温度较上部低， 从而产 生过冷。C、蒸汽被冷却成液滴时，在凝结器冷却水管间流动，受管内循环水冷却， 因液滴的温度比冷却水管管壁温度高， 凝结水降温从而低于其饱和温度，产生过冷。D、由于凝结器汽侧积有空气，空气分压力增大，蒸汽分压力相对降 低，蒸汽仍在自己的分压力下凝结，使凝结水温度低于排汽温度，产生过冷。E、凝结器构造上存在缺陷，冷却水管束排列不合理，使凝结水在冷却水管外形成一层水膜， 当水膜变厚下垂成水滴时， 水滴的温度即水膜内、外层平均温度低于水膜外表面的饱和温度，从而产生过冷却。（ 3）过冷度升高的原因：A、凝结器漏入空气或抽气器（真空泵）工作不正常
34、，空气不能及时被抽出，空气分压力增大，使过冷度 增加。B、热水井水位高于正常范围，凝结器部分换热管被淹没，使被淹没 换热管中循环水带走一部分凝结水的热量而产生过冷却。C、循环水温度过低或循环水量过大，使凝结水被过度的冷却，过冷 度 增加。D、凝结器换热管破裂，循环水漏入凝结水内，使凝结水温度降低，过冷度 增加。凝结水 过冷度 是衡量凝结器运行经济性的重要指标， 过冷度 小，表示循环水带走的热量少，机组经济性好，反之过冷度 大，循环水带走的热量多，机组经济性差。据资料介绍， 过冷度 每增加 1，机组热耗率就上升0.02%。（ 4）过冷度为负数有哪些原因：主要原因是有异常热源进入凝汽器， 使得凝结
35、水水温比排汽压力下的饱和温度高，导致过冷度为负数。过冷度理论上讲应该是正数的，而实际运行中，由于疏水扩容器有一部分高温热源进入凝汽器，从而我们看到凝结水温高于排汽温度。（比如主蒸汽管道，调门、导气管、高低加事故疏水、辅助蒸汽系统疏水等疏水至扩容器疏水门关不严，即高压侧疏水门都可能不严密，导致有热源进入扩容器，再到凝汽器。）四、 高低压加热器1、高低压加热器的工作原理；2、高低压加热器端差相关；3、高低压加热器故障的分析及处理。1、高低压加热器的结构工作原理：高低加现在一般都用表面式加热器（就是冷水在管子里跑，抽汽及其疏水在管子外面）先来3张照片，今天在实习单位外面拍的，低压加热器的芯子不看这堵
36、的接着再来一个动画（谢谢该动画的作者，虽然不知道他叫什么）加热器动画.rar （618.88 KB,下载次数：1029）高低加工作原理：一台加热器内部可分为 蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段三个换热部分，其每个阶段的具体工作原理如下：先来一图，方便了解其工作原理：蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的蒸汽的一部分显热来提高给水温 度的。它位于给水出口流程侧，并有包壳板密闭。采用蒸汽冷却段可 以提高离开加热器的给水温度，使其接近或略超过该抽汽压力下的饱 和温度。从进口接管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下，以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子，并使蒸汽保留有足够的过热度以 保证蒸汽离开该段时呈干燥状态，这
37、样，当蒸汽离开该段进入凝结段 时，可以防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的危害凝结段 是利用蒸汽冷凝时的潜热来加热给水的。 一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布， 起支撑传热管的作用。 进入该段的蒸汽，根据汽体冷却原理， 自动平衡， 直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水，并汇集在加热器的底部， 收集非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳内容易聚集非冷凝气体处。 非冷凝气体的聚集影响了传热，因而降低了效率并造成腐蚀。疏水冷却段 是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水， 而使疏水温度降低到饱和温度以下。疏水冷却段位于给水进口流程侧，并由包壳密闭。 疏水温度降低后， 当流向下一个压力较低的加热器
38、时，减弱了在管道内发生汽化的趋势。 包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开， 从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位， 使该段密闭。疏水进入该段，由一组隔板引导流动，从疏水出口管疏出。结构包括：隔板和支撑板： 钢制隔板沿着整个长度方向布置， 这些隔板支撑着管束并引导蒸汽沿着管束按90度转折流过管子，隔板又借助拉杆和定距管固定。防冲板： 在加热器里装置不锈钢防冲板， 是为了防止进入壳侧液体和蒸汽不直接冲击管束，以免管束受冲蚀，延长管子使用寿命。这些防冲板都布置于壳体各进口处。包壳板： 过热蒸汽冷却段和疏水冷却段都用钢制包壳板封闭。U 型管： 焊接或胀在管壁上。2、高低压加热器端差相关（ 1）端
39、差的定义： 一般来说加热器的端差是指上端差，即加热器汽侧压力下的 饱和水温度（疏水温度） 与出口水温度之差值， 也叫出口端差。下端差=离开疏水冷却器应该是疏水冷却段，大概是热力发电厂中叫的内置式疏水冷却器吧）的疏水温度-进口水温，又叫入口端差。（ 2） 影响端差的原因 : 端差增大说明加热器传热不良或运行方式不合理。 端差增大的主要原因有加热器管子表面结垢、 加热器内积聚了空气、疏水水位过高淹没了部分管子、抽汽压力及抽汽量不稳定、加热器水侧走旁路等。（ 3）端差增大的经济分析：上端差越大，说明给水没有充分被加热器的过热蒸汽加热， 也就是本级抽汽加热能力不够， 这就变相的把本级加热器的加热任务推
40、卸给了下一级加热器， 增加了下一级加热器的抽汽量， 相当于排挤了本级低品质抽汽， 增加了下一级高品质抽汽量，效率降低。下端差过大，说明加热器疏水没有被充分冷却，本级加热器抽汽的能力没有被充分发挥就排到了上一级加热器， 排挤了上一级加热器低品质的抽汽，增加了本级高品质抽汽量，效率降低。根据 加热器端差对机组热经济性影响的定量分析方法 论文中对某 600MW 机组的计算，当因为各级端差的影响，导致给水出口温度降低 3时，机组的效率将降低0.3左右。其中， 1 号高加的端差对机组热经济性影响最大， 原因在于该级加热器端差使锅炉吸热量显著增大，因此运行中应注意减小 1 号高加的端差。第三级抽汽的过热度
41、较大，而加热器的端差直接造成该级给水加热不足， 因而不 可逆损失增加。而低加端差对机组经济性的影响普遍较高， 在于该热 力系统相邻的低压加热器间的抽汽效率差值较大。3、高低压加热器故障的分析及处理。F面来逐一学习3、高低加故障的分析及处理3.1 、高低压加热器常见故障有哪些？(1)管口焊缝泄漏及管子本身破裂;(2)传热恶化；(3)加热器管系泄漏；(4)加热器大法兰泄漏；（ 5）水室隔板密封泄漏或或受冲击损坏；（ 6）出水温度下降。3.2 高低加运行中管口和管子泄漏有哪些表现特征？要怎样进行检查处理？3.2.1、 表现特征：（ 1）保护装置动作，加热器自动解列，且水侧压力有下降趋势；（ 2）加热
42、器汽侧安全阀动作；（ 3）疏水水位持续上升，疏水调节阀开至最大仍然不能维持正常水位。以上三种情况任意发生一种， 有有可能是加热器泄漏的征兆。 必需解列检查处理。3.2.2、 加热器查漏方法：（ 1）先检查保护装置系统的各阀门、管道，然后检查汽侧安全阀、疏水调节阀及其控制系统有无故障。 如果这些确实没有故障， 再着手检查加热器本体。（ 2） 检查加热器最简单有效的方法是放空查漏 ：停运加热器汽侧，而让水侧继续运行， 打开汽侧放水阀放尽疏水， 如果能将水放尽无水流继续滴下，则说明管子没有泄漏；若发现水流不断，说明管子或管口有泄漏。（ 3） 加热器水侧、汽侧均停运后的查漏方法是灌水查漏 ：打开水室并
43、冷却后，往水室内灌水， 只到水位与管口齐平，如果发现某根管子内水位稍低于管口，再添水观察，如果仍低于管口，则可认为管口与管板的连接处泄漏；如果发现某管子内水位下降得非常低甚至看不见，则说明该管子破裂。 （ 这是书上说的方法，我觉得还不如想办法从汽侧灌水、 观察水室管板以查看泄漏情况， 就像凝汽器的查漏一样）（ 4） 加热器查漏最可靠的查漏方法是做气密性试验 ：对于 U 形管板式加热器，开启水侧、汽侧排空、放水门，将水侧、汽侧泄压至零。封闭加热器汽侧壳体上所有的接口， 往汽侧冲气， 一般用压缩空气压力即可（0.61.5MPa）,当然了，氮气更好，气压越高越好（但不能超过规定的气密试验压力）。在水
44、室内的管板上刷涂肥皂液，如果有气体或水冲出，说明该管子故障。3.2.3、 加热器管子泄漏处理（ 1）管口缺陷：重胀或补焊处理。（ 2）管子破裂缺陷：采用堵管的方法处理，将堵头打入泄漏管子的两头， 有的高加需将管端焊接牢固， 有的低加只要用胀管的方法就行了。原则，堵管数不超过管子总数的 10。3.3 加热器大法兰泄漏的分析处理：（ 1）泄漏原因分析：对于管系和壳体用大法兰螺栓连接的加热器，大法兰密封面处容易泄漏。 大致由大法兰刚性不足、 大法兰密封面变形翘曲或大法兰不平、密封垫片损坏或不合适等原因引起。（ 2）大法兰泄漏的处理：如果是因为大法兰刚性不足，可采取在法兰背面加焊肋板的方法加固。 焊接好后在车床上车校密封面。 如果是大法兰翘曲变形则需进行机械矫正， 并车校密封面。 如果是密封面垫片的原因，则应更换合格的密封垫。3.4 加热器水室隔板密封泄漏或冲刷损坏后的分析处理（ 1）分析：在U 形管管板式加热器的水室内，分程隔板常用螺栓螺母连接。在螺母松弛或损坏，隔板冲刷损坏，或者垫片损坏时，均会造成给水从进口直接漏到出口， 造成所谓的“短路”， 给水温度就降低了。（ 2）螺栓松动或损坏应更换高强度螺栓并把紧，垫片损坏应更换合格垫片并把紧。隔板损坏可采取焊接修补处理或更换强度更高的隔板。