1簡介

將汽輪機排汽冷凝成水的一種換熱器,又稱復水器。凝汽器主要用於汽輪機動力裝置中,分為水冷凝汽器和空冷凝汽器兩種。凝汽器除將汽輪機的排汽冷凝成水供鍋爐重新使用外,還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。

2分類

按蒸汽凝結方式的不同凝汽器可分為表面式(也稱間壁式)和混合式(也稱接觸式)兩類。在表面式凝汽器中,與冷卻介質隔開的蒸汽在冷卻壁面上(通常為金屬管子)被冷凝成液體。冷卻介質可以是水或空氣。水冷表面式凝汽器按冷卻水的流動方式分為單流程(圖1)、雙流程(圖2)兩種。在混合式凝汽器中,蒸汽是在與冷卻介質混合的情況下被冷凝成液體的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽,也可是其他物質的蒸氣。
單流程凝汽器

  單流程凝汽器

雙流程凝汽器

  雙流程凝汽器

水冷表面式凝汽器主要由殼體、管束、熱井、水室等部分組成。汽輪機的排汽通過喉部進入殼體,在冷卻管束上冷凝成水並彙集於熱井,由凝結水泵抽出。冷卻水(又稱循環水)從進口水室進入冷卻管束並從出口水室排出。為保證蒸汽凝結時在凝汽器內維持高度真空和良好的傳熱效果,還配有抽氣設備,它不斷將漏入凝汽器中的空氣和其他不凝結氣體抽出。抽氣設備主要有射水抽氣器、射汽抽氣器、機械真空泵和聯合真空泵等。
空冷表面式凝汽器空氣藉助風機在管束外側橫向通過或自然通風,而蒸汽在管束內流動被冷凝成水。為提高管外傳熱,這種凝汽器均採用外肋片管。它的背壓比水冷凝器高得多。
混合式凝汽器有噴霧式和平面射流式兩種。在噴霧式凝汽器中,冷卻水被霧化成滴狀;而在平面射流式中,冷卻水以膜狀與汽輪機的排汽接觸。一般多採用平面射流式結構,因它具有更高的真空,能把不凝結氣體全部排出。

3技術特點

凝汽器刮片清洗技術特點:
1、快速:兩個人同時進行清洗操作,每小時可清洗1000根凝汽器管子。清洗時,可以分甲、乙側輪流清洗,無須停機,大大縮短凝汽器檢修時間。特別適合火電廠夏季凝汽器真空不良時,半側帶負荷不停機搶修清洗(凝汽器有人孔門可免拆端蓋清洗)。
2、安全:特殊聚乙烯材質-安全、不損傷管路和管板脹口。特別適用於發電廠凝汽器薄壁銅管、鈦管的清洗。
3、高效:一般而言,清洗彈頭一次通過管道即完成清洗,對於污垢量較大的管道或首次清洗,可再重複清洗一次,對於個別被泥沙堵死,已經看不到對面燈光的管子,在放入子彈清洗前,先打一次空槍。通過一次清洗,效果明顯。多次清洗,端差明顯降低,極大提高機組效率。
4、易檢驗:清洗子彈將凝汽器管路污垢徹底帶出管路,清洗效果顯著,檢驗清洗效果更是一目了然。
5、成本低:清洗價格只有高壓水射流清洗價格的1/2。

4水垢影響

冷汽式汽輪機是現代火電站和核電站廣泛採用的典型汽輪機。凝汽設備是汽輪機裝置的重要組成部分,它的設計製造和運行質量的優劣,直接影響汽輪機裝置的經濟性和安全性。
凝汽設備在汽輪機裝置的熱力循環中起到冷源的作用。降低汽輪機排氣溫度和排氣壓力,可以提高熱循環
凝汽器清洗

  凝汽器清洗

效率。凝汽器的主要作用,一是在汽輪機排汽口建立並保持高度真空,二是在汽輪機排汽凝結的水作為鍋爐給水,構成一個完整的循環。而凝汽器通過與循環水進行熱交換,使凝汽器保持較高的真空度。凝汽器真空過低會嚴重影響電廠機組的安全經濟運行,而造成凝汽器真空過低其中一個重要原因就是凝汽器冷卻水管結垢。凝汽器的結垢對凝集器的性能影響較大,它不僅使汽機端差增大,而且使汽機真空度降低,排氣溫度升高,影響汽輪機的經濟性和安全性。
長期以來傳統的清洗方式如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對設備清洗時出現很多問題:不能徹底清除水垢等沉積物,酸液對設備造成腐蝕形成漏洞,殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕,最終導致更換設備,此外,清洗廢液有毒,需要大量資金進行廢水處理。
利用福世泰克清洗劑清洗凝汽器,福世泰克的高效、環保、安全、無腐蝕,不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕,能夠保證凝汽器的長期使用。福世泰克清洗劑(特有的添加濕潤劑和穿透劑,可以有效清除用水設備中所產生的最頑固的水垢(碳酸鈣)、銹垢、油垢、粘泥等沉澱物,同時不會對人體造成傷害,不會對鋼鐵、紫銅、鎳、鈦、橡膠、塑料、纖維、玻璃、陶瓷等材質產生侵蝕、點蝕、氧化等其他有害的反應,可大大延長設備的使用壽命。

5清洗工藝

1. 隔離設備系統,並將凝汽器裡面的水排放乾淨。
2. 採用高壓水清洗管道內存留的淤泥、藻類等雜質后,封閉系統。
3. 在隔離閥和交換器間裝上球閥(不小於1英寸=2.54厘米),進水和回水口都應安裝。
4. 接上輸送泵和連接導管,使清洗劑從凝汽器的底部泵入,從頂部流出。
5. 開始向凝汽器里泵入所需要的福世泰克清洗劑(比例可根據具體情況調整)。
6. 反覆循環清洗到推薦的清洗時間。隨著循環的進展和沉積物的溶解,反應時產生的氣體也會增多,應隨時通過放氣閥將多餘的空氣排出。隨著空氣的排出,凝汽器內的空間會增大,可加入適當的水,不要一開始就注入大量的水,可能會造成水的溢出。
7. 循環中要定時檢查清洗劑的有效性,可以使用PH 試紙測定。如果溶液保持在PH值2‐3時,那麼清洗劑仍然有效。如果清洗劑的PH 值達到5‐6時,需要再添加適量福世泰克清洗劑。最終溶液的PH值在2‐3時保持30分鐘沒有明顯變化,證明達到了清洗效果。
注意:福世泰克清洗劑可以回收后重複使用,排放會造成浪費。
8. 達到清洗時間后,回收清洗溶液。並用清水反覆沖洗交換器,直到沖洗乾淨至中性,用PH試紙測定PH值6~7。
9. 完成清洗后既可開機運行。也可以打壓試驗,看是否有泄漏現象。如果有泄漏,可以採用美嘉華高分子複合材料進行修復保護,並且可以大大延長設備的使用壽命。
10. 設備穩定后,記下當前的介質過流量、工作壓力、換熱效率等數據。
11. 比較清洗前和清洗后數值的變化,就可以計算出該企業每個小時所節省的電費、煤費等生產費用及提高的工作效率,這正是企業採用福世泰克技術應用的價值補償。
12.同樣的操作方法也可用於板式、框架式的熱交換器清洗。
13. 如企業需要設備進行鈍化預膜處理,可按以下流程進行操作:將鈍化預膜劑按推薦稀釋比泵入設備中(同時在循環槽內懸挂試片);按推薦時間循環、浸泡;檢測預膜效果(紅點法或藍點法);排放;水沖洗乾淨至中性(用PH試紙測定PH值6~7)。
14. 鈍化預膜結束后,最好採用風機等通風設備將系統吹乾,可確保並提升鈍化預膜效果。

6設計

設計汽輪機凝汽器時,應根據汽輪機排汽量、排汽面積、年或月平均水溫和供水方式,對背壓、冷卻水倍率(指冷卻水量與被冷凝蒸汽量的質量比,一般為 50~120)和冷卻水管內流速等進行技術經濟比較,確定最佳方案。凝汽器在結構上應有合理的管束排列,以提高總的傳熱係數和降低汽側阻力;合理布置空氣冷卻區和抽氣口,防止形成空氣死區;配備有效的抽氣設備,以保證良好的熱交換;喉部要有良好的空氣動力特性,以保證排汽較均勻地進入冷卻管束,不致形成汽流旋渦而浪費部分冷卻面積;整個外殼要有良好的氣密性和足夠的剛度,以利於提高真空嚴密性和防止外殼變形;要使汽流良好地加熱凝結水,並達到一定的除氧效果;根據管子振動計算選擇合理的中間支撐板跨距,避免運行時引起管束共振而使管束遭到破壞。

7腐蝕保護

凝汽器的材料一般以碳鋼、不鏽鋼和銅為主,其中碳鋼材質的管板在作為凝汽器使用時,其管板與列管的焊縫經常出現腐蝕泄漏,泄漏物進入冷卻水系統會造成污染環境及物料的浪費。
凝汽器在製作時,管板與列管的焊接一般採用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分佈也不均勻。使用時管板部分與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。研究表明,工業水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的複雜程度也會影響腐蝕形態。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物,分佈著大小不等泡。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕,雙金屬腐蝕也是管板腐蝕的一種常見現象。
針對凝汽器防腐問題,西方國家多採用高分子複合材料的方法進行保護,其中應用最多的是美嘉華技術產品。其具有優異的粘著性能及抗溫、抗化學腐蝕性能,在封閉的環境里可以安全使用而不會收縮,特別是良好的隔離雙金屬腐蝕和耐沖刷性能,從根本上杜絕了修復部位的腐蝕滲漏,為凝汽器提供一個長久的保護塗層。
高分子材料保護凝汽器腐蝕

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