端差和过冷度

1、端差和过冷度今天学习与凝汽器相关的专业术语。（木帖重点讲端差和过冷度，这 个学习贴参考了不少论坛朋友的贴文，这里就不一一说明，统一在这 里对你们表示感谢。）学习内容摘要：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4.1、凝汽器端差的定义4.2、影响凝汽器端差的因素4.3、循环冷却水量和凝汽器端差的关系5、凝汽器的过冷度5.1、过冷度的定义5.2、产生过冷度的原因5.3、过冷度增加的分析5.4、为什么有时过冷度会岀现负值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lkg热源所需的冷源的质量。比如，凝汽器的冷却倍率

2、=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 叶片出口截而的膨胀程度决定，当通过末级叶片的蒸汽己达到膨胀极 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，在极限真空内，提高真空，可使蒸汽在汽轮机中的焙 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

3、，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，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、凝汽器铜管的表而 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。凝汽 器端差增加的原

4、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，但却要以增大冷却而积和增加冷却 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, 般常在310 °C之间选取，对多 流程凝汽器可取偏小的值,对单流程可取5 °Co(3) 循环冷却水量和凝汽器端差的关系(参考论文凝汽器传热端 差的计算与分析):7 / 7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 h J = K 仏4 = 7? w A /式中Q凝汽器热负荷

5、：K总换热系数；A九传热学中换热器热力学计算通常使用的对 数平均温差；乂 凝汽器总换热向积：6冷却水量；一一冷却水比热容。,ZV+ 厂 hiIn 1 +Ai可得凝汽器传热端差6- 1如图所示：通常情况下凝汽器总换热而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，加强了冷却管内表而的对流换热，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，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

6、热端差增大还是减小 呢？（后而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 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

7、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而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

8、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，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°C,机组 热耗率就上升0. 02%o（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