大家好，我是电厂小帅，话不多说，直奔主题。
现在发电厂考试常见的一道题目为“什么是凝汽器端差？端差增大有哪些原因？”。
为了让新入职发电厂生产一线的员工更好理解端差问题，小帅写了这篇文章。
发电厂用的汽轮机组绝大部分是凝汽式汽轮机。
在火电厂中，蒸汽循环做功主要有四大过程，蒸汽在锅炉中的定压吸热过程，蒸汽在汽轮机中膨胀过程，汽轮机排汽在凝汽器中定压放热过程，凝结水在给水泵中的升压过程。
可见，凝汽器是汽轮机组的重要组成部分，其设计、运行性能将直接影响到整个汽轮机组的经济性和安全性。
现代汽轮机组中大多为表面式凝汽器，就是冷却介质与蒸汽相互隔开，互不接触，这样能保持凝结水的洁净。
下面是表面式凝汽器简图 表面式凝汽器管板3上安装大量的冷却水管4，使两端水室相通，冷却水从进口11进入水室8，流经另一端水室9再回到水室10，从冷却水出口12流出。
汽轮机排汽从排汽口1进入凝汽器冷却水管外侧空间，并在冷却水管外表面凝结成凝结水，汇集到热井16，再由凝结水泵抽出，作为给水进入余热锅炉。
凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷却区14两部分，用挡板隔开，空气冷却区的面积约占总传热面积的5%-10%。
漏入凝汽器内的不凝结空气，经过空气冷却区进一步冷却后，由真空泵从抽气口15抽出。
设置空气冷却区的目的是让未凝结的蒸汽凝结， 并冷却空气，使其体积流量减小，从而减少蒸汽工质的损失，减轻真空泵的负荷，提高抽气效果。
根据流动介质的不同，凝汽器内可分为蒸汽侧（汽侧）和冷却水侧（水侧）两个空间。
汽侧由冷却水管外表面、管板汽侧、外壳内侧、热井等组成。
水侧由冷却水管内表面、管板水侧、水室、进出水口等组成。
咱们可以这么理解，汽机排汽和排汽冷却成的凝结水所流经的区域就为汽侧，冷却水所流经的区域就是水侧。
再通俗一点，此简图中间部分抛去那一根根冷却水管所剩的大腔室就是汽侧。
下图是我厂凝汽器外貌，冷却水从入口管进入，从出口管流出，流动过程中冷凝汽轮机排汽。
铺垫了这么多，下面进入正题，凝汽器端差。
凝汽器压力（真空）对应的饱和蒸汽温度-凝汽器冷却水出水温度=凝汽器端差，凝汽器端差反映了汽机排汽蒸汽与冷却水的传热效果。
为了提高传热效果，蒸汽与冷却水通常采用近似逆流传热形式，简单说就是水与汽分别从两个方向对流相遇，此曲线图比较直观的为我们展现了蒸汽和冷却水的关系。
此曲线图表示了凝汽器中蒸汽和冷却水的温度沿冷却表面积Ac变化情况（Ac也可以理解为冷却水管外表面总面积）曲线1表示凝汽器内蒸汽凝结温度ts的变化。
可以看出，汽轮机排汽进入凝汽器后，蒸汽的汽化潜热传给冷却水。
ts在主凝结区沿冷却表面积基本不变，只有在空气冷却区，由于蒸汽已经大量凝结，空气含量相对增加，使蒸汽分压ps明显低于凝汽器压力pc，蒸汽压力下降，所以ps对应的饱和温度也下降。
曲线2表示冷却水流经冷却水管吸收蒸汽热量由温度tw1上涨到tw2的变化过程，蒸汽凝结温度ts与冷却水出口温度tw2之差称为凝汽器的传热端差根据公式：凝汽器端差=凝汽器压力（真空）对应的饱和蒸汽温度（ts）-凝汽器冷却水出水温度（tw2）我们知道与端差有关的量只有两个ts与tw2，那么端差增大无非就是ts增大，tw2减小那么我们从这两个量入手端差变大原因一：凝汽器铜管结垢或堵塞。
这个是最好理解的，结垢使传热热阻增大，那么冷却水就不会从蒸汽那里吸收过多的热量，所以冷却水温升也不会太高，凝汽器冷却水出口水温tw2肯定会比正常情况有所下降。
此时也会伴随着凝汽器真空下降，因为铜管结垢或堵塞，汽轮机排汽凝结成水的量也减少了，自然真空下降，凝汽器压力上升，对应的饱和蒸汽温度也就上升了，即ts增大。
综上ts增大，tw2减小，所以端差必然增大。
在这里多唠叨一下凝汽器真空形成的原理。
当汽轮机排汽进入凝汽器后，受到冷却水的冷却而凝结成凝结水，放出汽化潜热。
由于蒸汽凝结成水的过程中，体积骤然缩小，在0.0049MPa的压力下，水的体积约为干蒸汽的1/28000倍，这样在凝汽器容积内形成了高度真空。
端差变大原因二：凝汽器汽侧漏入空气，此种情况端差下降的原理与原因一差不多，凝汽器内空气含量大会在铜管表面形成气膜，影响换热。
冷却水温升不会太高，tw2比正常值下降。
因为有空气，凝汽器真空下降，凝汽器压力上升，ts增大，端差变大端差变大原因三：凝汽器液位过高，淹没铜管，换热面积减少，端差变大原理同上端差变大原因四：冷却水量的变化,这个就比较特殊！因为冷却水量的增加或减少都会引起端差变大。
关于端差，除了前面提到的“凝汽器端差=凝汽器压力（真空）对应的饱和蒸汽温度（ts）-凝汽器冷却水出水温度（tw2）”外还有以下这个公式，这个公式的推导过程以后再细说，大家先记住结论。
Δt为冷却水出入口的温差，公式中Ac为冷却水管外表面总面积，k为蒸汽向冷却水传热的总体传热系数，Dw为冷却水量。
在负荷，排入凝汽量和总体传热系数k不变的前提下，当冷却水量Dw增大时，公式分子Δt将减小，而分母冷却水量Dw增大，分母将减小，由于分母为指数函数，变化趋势更快，所以分母减小的程度更大。
综上端差是增大的。
或者不看公式，我们也可以这么理解，此时负荷没有增加，那我们提高冷却水的量，汽轮机排汽完全会被充分凝结，真空就不会有下降，因此对应的饱和蒸汽温度ts就不会变，又因为冷却水量增多，温升不会太高，tw2比冷却水增加之前会有所下降，所以端差增大。
但当负荷增加时，如果此时冷却水量Dw减少，导致换热效果变差，汽轮机排汽无法充分凝结，真空度下降，排汽温度会升高，端差也会变大。
上面就是凝汽器端差大比较常见的几个原因，正常端差指标在4℃-6℃之间。
以上就是今天的全部内容，这些全是小帅当时学习端差自己的理解，分享出来与大家交流一下，才疏学浅，如有不太准确的地方，请批评指正。