凝汽器

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。

基本介紹

• 中文名：凝汽器
• 又稱：復水器
• 套用：汽輪機動力裝置中
• 種類：水冷凝汽器和空冷凝汽器

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。

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。

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匯集於熱井，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。

雙流程凝汽器

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。

清洗

凝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。

凝汽器清洗

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、塑膠、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。

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記憶體留的淤泥、藻類等雜質後，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． 接上輸送泵和連線導管，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，那么清洗劑仍然有效。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後重複使用，排放會造成浪費。

8． 達到清洗時間後，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． 完成清洗後既可開機運行。也可以打壓試驗，看是否有泄漏現象。

10．設備穩定後，記下當前的介質過流量、工作壓力、換熱效率等數據。

11． 比較清洗前和清洗後數值的變化，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套用的價值補償。

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（同時在循環槽內懸掛試片）；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．鈍化預膜結束後，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。

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。

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表面，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。

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，焊縫應力的分布也不均勻。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，分布著大小不等泡。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。

高分子材料保護凝汽器腐蝕