在冬季运行凝汽器必须设1套抽真空设备,以抽除漏入真空系统的空气。假定抽真空设备可以在*低压力为3.39kPa条件下抽除空气,此时蒸汽相应的凝汽温度为26℃。再假定空气蒸汽混合物过冷至饱和温度之下4.2℃,则进入抽气器的参数为3.39kPa、22℃。此时,不管选用水环式真空泵,还是蒸汽抽气器,都不会有什么问题。如果进入凝汽器蒸汽流量减少,要维持冬季的凝结温度为26℃,就必须降低其凝汽能力。由于抽真空设备不允许在较低温度下凝结,于是凝汽能力过剩,导致凝结水的过冷。解决的办法是:
(1)降低凝汽能力。蒸汽凝结温度不低于26℃时,通过降低凝汽器能力的办法来平衡热负荷的降低,以防止凝结水过冷到冰点0℃。减少空气流量,减少换热面积,或两者兼用,就可以降低凝汽能力。
(2)降低空气流量。通常采用降低风机转速的办法。如果有多台风机运行,则可以停运其中的1台或几台风机,以降低空气流量。
(3)减少凝汽面积。在乏汽导管到凝汽管束组的支管上,设置切断阀,关闭其中若干组阀门就可以减少凝汽面积。这些切断阀中的任何一个阀门被严密关闭,相应管束组中的部分管子,截留在其中的凝结水有结冰的危险。但是,切断阀即使有少许泄漏也会生成冰封。暴露在冷空气环境中的管子,将会导致其中凝结水的结冰,即使风机的送风并没有吹扫管子。解决办法是关闭风机,向管束组引入“暖管蒸汽”,在管子的内表面形成霜层。椭圆截面的管子,号称可以“容忍结冰”。将管子系统设计为,新鲜空气首先吹扫其中是蒸汽而不是凝结水的管子,可以降低结冰的可能性。
(4)防止结冰。蒸汽轮机AC凝汽器,在寒冷的气候条件下运行,必须采取防冻措施。例如,夹板工厂的热电联产机组可以燃用锯末生产蒸汽。有时,全部蒸汽引入多级蒸汽轮机作功,乏汽流入凝汽器。而其它时间,几乎是全部蒸汽从蒸汽轮机中抽出,用于干燥炉干燥木料。必须有足够多的蒸汽流过凝汽器,才能维持其热状态。在冬季,若只有少量蒸汽流到凝汽器,会产生严重的结冰问题。该运行模式和其他类似运行模式的AC凝汽器,一致公认安全的防冻措施是采用热空气再循环。这也是防止进入的冷空气冲击管子的**方法。通常,系统需要分别在空气入口、出口和再循环口处装设独立的风门。进口和出口的风门总是同步开关,而再循环风门则与进出口风门的开关状态相反操作。每个风门都有自己独立的执行机构,以避免采用复杂的连锁控制。