電廠汽輪機(jī)原理及系統(tǒng)ch4汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)課件

1本章內(nèi)容概述4.1汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽器壓力及其影響因素凝汽器的運(yùn)行特性多壓凝汽器抽氣設(shè)備4.2發(fā)電廠空冷系統(tǒng)發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型設(shè)計(jì)背壓及主要設(shè)計(jì)參數(shù)變工況運(yùn)行特點(diǎn)及要求1本章內(nèi)容概述4.1汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)24.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成作用與功能冷端放熱、回收工質(zhì)朗肯循環(huán)中，冷端放熱、凝結(jié)排汽建立、維持真空汽輪機(jī)尾部建立并維持真空，增大機(jī)組理想焓降熱力除氧、改善凝水品質(zhì)熱力物理分解除去凝水及補(bǔ)水中的氧氣，防止加熱器及鍋爐的氧腐蝕

原理在汽、水共存體系中，壓力決定于汽、水熱力平衡溫度，即該溫度對(duì)應(yīng)的汽、水飽和壓力凝汽器為開口系統(tǒng)，進(jìn)入的蒸汽量與排出的凝水量保持平衡，汽、水空間的分界面穩(wěn)定，為準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，其壓力同樣決定于汽、水熱力平衡溫度24.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成作用與功能34.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的組成凝汽器、循環(huán)水泵與循環(huán)水系統(tǒng)、凝結(jié)水泵、抽氣器等組成。凝汽器將蒸汽凝結(jié)成水的大型換熱器，有表面式和混合式兩種。冷卻介質(zhì)水和空氣型式水冷管、殼表面式，空冷管膜式管、殼表面式水在管側(cè)，單流程或多流程，汽在殼側(cè)34.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的組成44.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成循環(huán)水系統(tǒng)水源、循環(huán)水泵、管道等，循環(huán)水泵泵送冷卻水，輸運(yùn)蒸汽釋放的汽化潛熱開式循環(huán)江、河、湖、海為水源，冷卻水單次使用閉式循環(huán)冷卻塔為冷源，冷卻水循環(huán)多次使用凝結(jié)水泵抽送凝結(jié)水至低壓加熱器，維持凝汽器熱井水位抽氣器抽排凝結(jié)釋放和漏入的不凝結(jié)氣體，保證凝結(jié)傳熱面良好的凝結(jié)換熱條件型式射汽抽氣器、射水抽氣器、水環(huán)真空泵、列勃蘭式44.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成循環(huán)水系統(tǒng)水54.1.2凝汽器壓力及其影響因素凝汽器內(nèi)壓力總壓與分壓不凝結(jié)氣體和蒸汽組成的多組分氣體道爾頓定律：總壓力為組成氣體分壓力之和當(dāng)排汽干度為、流量時(shí)，在相同介質(zhì)溫度下凝汽器內(nèi)不凝結(jié)氣體份額很小，故蒸汽分壓力占主導(dǎo)地位，凝汽器的壓力決定于蒸汽溫度!!!54.1.2凝汽器壓力及其影響因素凝汽器內(nèi)壓力當(dāng)排汽干度為64.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱過程與凝汽器壓力的確定傳熱過程傳熱端差冷卻水溫升過冷度64.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱過程與凝汽器壓力的確74.1.2凝汽器壓力及其影響因素?zé)崃枯斶\(yùn)與冷卻水溫升蒸汽的放熱被冷卻水吸收熱量輸運(yùn)

循環(huán)倍率冷卻循環(huán)水的流量與蒸汽量的比增大m，減小溫升，降低凝汽器壓力，但增大泵耗。開式循環(huán)60左右，閉式循環(huán)50左右74.1.2凝汽器壓力及其影響因素?zé)崃枯斶\(yùn)與冷卻水溫升84.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱方程

傳熱過程管外凝結(jié)放熱、管壁導(dǎo)熱、管內(nèi)污垢導(dǎo)熱和冷卻水的對(duì)流傳熱。采用集總參數(shù)模型傳熱方程對(duì)數(shù)平均集總參數(shù)模型對(duì)數(shù)平均溫度84.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱方程94.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱系數(shù)HEI公式

：未修正傳熱系數(shù)，與流速的平方根及管徑有關(guān)

：冷卻水溫度修正系數(shù)

：冷卻管材料修正系數(shù)

：清潔系數(shù)**HEI表面式凝汽器標(biāo)準(zhǔn)中，給出了這些修正系數(shù)的圖、表94.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱系數(shù)：未修正傳104.1.2凝汽器壓力及其影響因素別爾曼(前蘇聯(lián))公式

：冷卻管材料修正系數(shù)

：負(fù)荷修正系數(shù)

：冷卻水溫修正系數(shù)

：流速與管徑修正系數(shù)

：清潔系數(shù)104.1.2凝汽器壓力及其影響因素別爾曼(前蘇聯(lián))公式114.1.3影響凝汽器壓力的因素冷卻水進(jìn)口溫度

決定于環(huán)境條件和冷卻設(shè)備特性水源江、河、湖、海，深海水冷卻塔空氣干度、風(fēng)，冷卻負(fù)荷冷卻水量

冷卻水量大，溫升小，凝汽器壓力低，但循環(huán)水泵功耗大傳熱性能汽側(cè)管束排列，不凝結(jié)氣體，傳熱表面，結(jié)垢管壁冷卻管材料，銅管、不銹鋼、鈦管水側(cè)結(jié)垢鹽類、污泥和腐蝕物等物理垢，藻類、貝殼等生物垢。防垢，清洗（凝汽器膠球系統(tǒng)）對(duì)流傳熱冷卻水流速、水溫。強(qiáng)化傳熱凝汽器熱阻分布114.1.3影響凝汽器壓力的因素冷卻水進(jìn)口溫度124.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo)壓力汽器傳熱管上部的絕對(duì)凝壓力冷卻水溫升凝汽器循環(huán)冷卻水進(jìn)、出口溫差端差凝汽器壓力對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度與冷卻水出口溫度的差過冷度凝汽器壓力對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度與熱井中凝結(jié)水的溫差凝結(jié)水含氧量凝結(jié)水中含氧量汽阻凝汽器喉部與抽氣口間的壓差水阻循環(huán)冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)水通道所受的阻力凝汽器的運(yùn)行特性（變工況）運(yùn)行特性凝汽器壓力與機(jī)組負(fù)荷、冷卻水量、冷卻水進(jìn)口溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系124.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo)134.1.4凝汽器的運(yùn)行特性運(yùn)行特性分析最佳真空、極限真空最佳(或經(jīng)濟(jì))真空當(dāng)循環(huán)水泵的功耗增大量與機(jī)組有效出力增多量相等時(shí)，對(duì)應(yīng)的真空即為最佳(或經(jīng)濟(jì))真空極限真空循環(huán)水進(jìn)口溫度所對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和壓力為極限真空最大有效真空末級(jí)動(dòng)葉達(dá)到極限膨脹時(shí)所對(duì)應(yīng)的真空為最大有效真空134.1.4凝汽器的運(yùn)行特性運(yùn)行特性分析144.1.4凝汽器的運(yùn)行特性汽阻

由于抽汽設(shè)備容量的限制，在凝汽器真空系統(tǒng)漏入空氣量增多時(shí)，汽阻就會(huì)增大，從而使凝汽器的真空下降。汽阻的增大，抽氣能力下降，引起凝結(jié)水過冷度增大、凝水的含氧量提高。在漏入空氣量增多時(shí)，應(yīng)相應(yīng)地增大抽氣設(shè)備的出力，保持凝汽器的正常真空，并使凝水的過冷度及含氧量控制在合理的范圍內(nèi)。水阻

水阻是指冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)通道中受到的阻力。增大水阻，循環(huán)水泵的功耗就要加大，廠用電增多。在水泵壓頭一定時(shí)，水阻增大將使凝汽器冷卻管中的水速減小，導(dǎo)致傳熱系數(shù)減小、冷卻水的溫升提高，凝汽器的真空下降。水阻增大的原因主要是冷卻水通道及冷卻管壁的結(jié)垢。在循環(huán)水泵性能退化時(shí)，同樣功耗下壓頭減小，也使凝汽器真空下降。144.1.4凝汽器的運(yùn)行特性汽阻154.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝結(jié)水過冷

危害：增大低加吸熱量和凝水含氧量。誘因主要是：冷卻管外水膜水膜的導(dǎo)熱溫差，使貼近管壁的凝水溫度低于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度，即產(chǎn)生過冷。汽阻過大冷卻管布置不合理，造成凝水飛濺、不凝結(jié)氣體流道復(fù)雜而汽阻增大，使主凝區(qū)后部的壓力低于凝汽器喉部處壓力，造成凝結(jié)水過冷。漏入空氣量增多漏入空氣量增多時(shí)，一方面加大冷卻管外表面的空氣分壓力，蒸汽分壓力下降，凝結(jié)水溫度降低；另一方面汽阻增大、空氣冷卻區(qū)擴(kuò)大，引起凝結(jié)水過冷。熱井水位過高淹沒部分冷卻管熱井水位過高，凝結(jié)水淹沒部分冷卻管，凝結(jié)水直接被循環(huán)冷卻水冷卻。154.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝結(jié)水過冷危害：增大164.1.4凝汽器的運(yùn)行特性減小凝結(jié)水過冷的措施減小水膜厚度，盡可能實(shí)現(xiàn)珠狀凝結(jié)，如管外采用特殊膜處理。合理布置管束和蒸汽、不凝結(jié)氣體流道，減小汽阻。查漏、堵漏，減少空氣漏入量。組織汽流對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱和熱力除氧。加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)，避免熱井高水位運(yùn)行。凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)著重分析循環(huán)水進(jìn)口溫度、循環(huán)水出口溫度、凝汽器喉部壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度和熱井中凝水溫度。即監(jiān)測(cè)、分析循環(huán)水溫升、傳熱端差和凝結(jié)水過冷度。164.1.4凝汽器的運(yùn)行特性減小凝結(jié)水過冷的措施174.1.5多壓凝汽器原理

溫差傳熱產(chǎn)生不可逆損失。由凝汽器的換熱過程知，換熱溫差差異較大。要減少不可逆損失，必須減小傳熱溫差。理想的過程如等溫差，即凝結(jié)溫度隨換熱過程而變，亦即凝汽器壓力是連續(xù)變化的。這就是采用多壓凝汽器的基本原理。優(yōu)點(diǎn)

一是降低平均凝汽溫度，亦即降低平均凝汽器真空。二是利用高壓凝汽器的高溫凝結(jié)水加熱低壓凝汽器的低溫凝結(jié)水，減少低壓加熱器吸熱量。缺點(diǎn)

系統(tǒng)復(fù)雜，增大水阻。174.1.5多壓凝汽器原理184.1.6抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備的作用

抽取凝汽器汽側(cè)空間的不凝結(jié)氣體，以保持汽側(cè)良好的傳熱狀態(tài)和凝汽器真空。抽氣器工作正常與否對(duì)凝汽器壓力影響很大。抽氣設(shè)備汽輪機(jī)的抽氣設(shè)備有主抽氣器、啟動(dòng)抽氣器和水室抽氣器。主要采用射流式抽氣器和機(jī)械真空泵兩種型式。射流式有射汽抽氣器和射水抽氣器；機(jī)械真空泵有水環(huán)式和水葉片式。射流式抽氣器射汽抽氣器

以蒸汽為動(dòng)力。具有一定壓力和溫度的蒸汽在噴嘴中降壓增速，出口達(dá)到超音速，在混合室中吸附凝汽器中的不凝結(jié)氣體，并發(fā)生動(dòng)量交換，然后在擴(kuò)壓管中降速增壓排出。由于抽氣器的絕熱壓縮效率反比于壓比，故射汽器抽氣器通常采用多級(jí)。射水抽氣器

以壓力水為動(dòng)力。壓力水在噴嘴中降壓增速，形成水射流，在混合室中牽連不凝結(jié)氣體運(yùn)動(dòng)。水射流達(dá)到一定行程后發(fā)生破碎，與不凝結(jié)氣體產(chǎn)生碰撞與強(qiáng)烈的動(dòng)量交換，壓縮升壓，然后利用水柱對(duì)其進(jìn)一步壓縮。為提高射水抽氣器的效率，要求噴嘴距離水面高度應(yīng)大于水射流破碎長度，這就是長喉管射水抽氣器的工作原理。184.1.6抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備的作用194.1.6抽氣設(shè)備水環(huán)真空泵

置于水室中的偏心葉輪，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生與水室同心的水環(huán)，利用葉片與水環(huán)間空間容積隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周由小變大和由大變小的變化，完成吸氣、壓縮。水環(huán)真空泵的效率約為高效射水抽氣器的2倍。故新建機(jī)組主要采用水環(huán)真空泵。194.1.6抽氣設(shè)備水環(huán)真空泵204.2.1發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型空冷系統(tǒng)類型三種：直接空冷系統(tǒng)、帶混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)、表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)工作過程：排汽直接用空氣來冷凝，表面式換熱。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資、占地少；缺點(diǎn)：粗大的排汽管道密封困難，真空難以維持、啟動(dòng)時(shí)建立真空花費(fèi)時(shí)間長?；旌鲜介g接空冷系統(tǒng)工作過程：中性冷卻水和排汽混合，受熱后，大部分去空冷塔散熱器，冷卻后送至噴射式凝汽器循環(huán)使用。優(yōu)點(diǎn)：以微正壓的低壓水運(yùn)行，易掌握。缺點(diǎn)：設(shè)備多、系統(tǒng)復(fù)雜、控制系統(tǒng)復(fù)雜、散熱器防凍性能差等。204.2.1發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型空冷系統(tǒng)類型214.2.1發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)工作過程：與常規(guī)濕冷類似，不同之處為利用空冷塔取代濕冷塔，不銹鋼管代替銅管凝汽器、采用除鹽水、密閉式循環(huán)水系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約廠用電、設(shè)備少，控制簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：空冷塔占地大、基建投資多，表面式換熱效率低。214.2.1發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)224.2.2設(shè)計(jì)背壓與主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)氣溫采用大氣干球溫度，設(shè)計(jì)計(jì)算參照“典型年的小時(shí)氣溫統(tǒng)計(jì)表”，取加權(quán)平均值。初始溫差I(lǐng)TD：進(jìn)入空冷散熱器的熱介質(zhì)與大氣干球溫度之差。ITD大小取決于凝汽器排汽溫度ITD高，需要散熱元件少，投資少，但汽機(jī)效率低；反之亦然。設(shè)計(jì)背壓與干球溫度、ITD相關(guān)；要求背壓能有一個(gè)較大的范圍，以滿足安全性和經(jīng)濟(jì)性。224.2.2設(shè)計(jì)背壓與主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)氣溫234.2.3空冷汽輪機(jī)的變工況運(yùn)行特點(diǎn)變工況運(yùn)行特點(diǎn)背壓變化范圍大間接（5~30kPa），直接（10~50kPa）。末級(jí)葉片容積流量變化大背壓低時(shí)，Gv大，造成余速損失大、葉片彎曲應(yīng)力大，有可能造成氣流阻塞；措施：降低經(jīng)濟(jì)性維持功率背壓高時(shí)，Gv小，容易出現(xiàn)脫流、倒流現(xiàn)象，后果：沖蝕、葉片的顫振、葉片根部倒流沖刷，安全性下降。安全運(yùn)行工況限制曲線：安全區(qū)、過渡區(qū)、限時(shí)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)。末級(jí)葉片有鹽分沉淀威爾遜區(qū)：2%~4%濕度區(qū)。后果：腐蝕凹坑。低壓缸排汽溫度變化大pc不同工況變化大，tc也大，造成低缸熱膨脹差異，影響安全性。234.2.3空冷汽輪機(jī)的變工況運(yùn)行特點(diǎn)變工況運(yùn)行特點(diǎn)244.2.4空冷汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)要求末級(jí)葉片要求葉片長度比濕冷機(jī)組短一些、采用松拉金、型線設(shè)計(jì)滿足背壓變化大的特點(diǎn)。低壓缸噴水裝置當(dāng)背壓過高時(shí)，排汽溫度葉高，為保護(hù)末級(jí)葉片，投入噴水冷卻系統(tǒng)。軸承的支撐方式要求高功率大型空冷機(jī)組，考慮采取落地軸承方式，防止機(jī)組的振動(dòng)和顫振。244.2.4空冷汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)要求末級(jí)葉片要求25本章小結(jié)重點(diǎn)掌握：凝汽器的組成和結(jié)構(gòu)凝汽器內(nèi)壓力確定及其變工況特性影響因素分析：汽阻、水阻、過冷度！抽氣器的類型及原理空冷凝汽器系統(tǒng)的特點(diǎn)25本章小結(jié)重點(diǎn)掌握：26本章內(nèi)容概述4.1汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽器壓力及其影響因素凝汽器的運(yùn)行特性多壓凝汽器抽氣設(shè)備4.2發(fā)電廠空冷系統(tǒng)發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型設(shè)計(jì)背壓及主要設(shè)計(jì)參數(shù)變工況運(yùn)行特點(diǎn)及要求1本章內(nèi)容概述4.1汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)274.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成作用與功能冷端放熱、回收工質(zhì)朗肯循環(huán)中，冷端放熱、凝結(jié)排汽建立、維持真空汽輪機(jī)尾部建立并維持真空，增大機(jī)組理想焓降熱力除氧、改善凝水品質(zhì)熱力物理分解除去凝水及補(bǔ)水中的氧氣，防止加熱器及鍋爐的氧腐蝕

原理在汽、水共存體系中，壓力決定于汽、水熱力平衡溫度，即該溫度對(duì)應(yīng)的汽、水飽和壓力凝汽器為開口系統(tǒng)，進(jìn)入的蒸汽量與排出的凝水量保持平衡，汽、水空間的分界面穩(wěn)定，為準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，其壓力同樣決定于汽、水熱力平衡溫度24.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成作用與功能284.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的組成凝汽器、循環(huán)水泵與循環(huán)水系統(tǒng)、凝結(jié)水泵、抽氣器等組成。凝汽器將蒸汽凝結(jié)成水的大型換熱器，有表面式和混合式兩種。冷卻介質(zhì)水和空氣型式水冷管、殼表面式，空冷管膜式管、殼表面式水在管側(cè)，單流程或多流程，汽在殼側(cè)34.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的組成294.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成循環(huán)水系統(tǒng)水源、循環(huán)水泵、管道等，循環(huán)水泵泵送冷卻水，輸運(yùn)蒸汽釋放的汽化潛熱開式循環(huán)江、河、湖、海為水源，冷卻水單次使用閉式循環(huán)冷卻塔為冷源，冷卻水循環(huán)多次使用凝結(jié)水泵抽送凝結(jié)水至低壓加熱器，維持凝汽器熱井水位抽氣器抽排凝結(jié)釋放和漏入的不凝結(jié)氣體，保證凝結(jié)傳熱面良好的凝結(jié)換熱條件型式射汽抽氣器、射水抽氣器、水環(huán)真空泵、列勃蘭式44.1.1凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成循環(huán)水系統(tǒng)水304.1.2凝汽器壓力及其影響因素凝汽器內(nèi)壓力總壓與分壓不凝結(jié)氣體和蒸汽組成的多組分氣體道爾頓定律：總壓力為組成氣體分壓力之和當(dāng)排汽干度為、流量時(shí)，在相同介質(zhì)溫度下凝汽器內(nèi)不凝結(jié)氣體份額很小，故蒸汽分壓力占主導(dǎo)地位，凝汽器的壓力決定于蒸汽溫度!!!54.1.2凝汽器壓力及其影響因素凝汽器內(nèi)壓力當(dāng)排汽干度為314.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱過程與凝汽器壓力的確定傳熱過程傳熱端差冷卻水溫升過冷度64.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱過程與凝汽器壓力的確324.1.2凝汽器壓力及其影響因素?zé)崃枯斶\(yùn)與冷卻水溫升蒸汽的放熱被冷卻水吸收熱量輸運(yùn)

循環(huán)倍率冷卻循環(huán)水的流量與蒸汽量的比增大m，減小溫升，降低凝汽器壓力，但增大泵耗。開式循環(huán)60左右，閉式循環(huán)50左右74.1.2凝汽器壓力及其影響因素?zé)崃枯斶\(yùn)與冷卻水溫升334.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱方程

傳熱過程管外凝結(jié)放熱、管壁導(dǎo)熱、管內(nèi)污垢導(dǎo)熱和冷卻水的對(duì)流傳熱。采用集總參數(shù)模型傳熱方程對(duì)數(shù)平均集總參數(shù)模型對(duì)數(shù)平均溫度84.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱方程344.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱系數(shù)HEI公式

：未修正傳熱系數(shù)，與流速的平方根及管徑有關(guān)

：冷卻水溫度修正系數(shù)

：冷卻管材料修正系數(shù)

：清潔系數(shù)**HEI表面式凝汽器標(biāo)準(zhǔn)中，給出了這些修正系數(shù)的圖、表94.1.2凝汽器壓力及其影響因素傳熱系數(shù)：未修正傳354.1.2凝汽器壓力及其影響因素別爾曼(前蘇聯(lián))公式

：冷卻管材料修正系數(shù)

：負(fù)荷修正系數(shù)

：冷卻水溫修正系數(shù)

：流速與管徑修正系數(shù)

：清潔系數(shù)104.1.2凝汽器壓力及其影響因素別爾曼(前蘇聯(lián))公式364.1.3影響凝汽器壓力的因素冷卻水進(jìn)口溫度

決定于環(huán)境條件和冷卻設(shè)備特性水源江、河、湖、海，深海水冷卻塔空氣干度、風(fēng)，冷卻負(fù)荷冷卻水量

冷卻水量大，溫升小，凝汽器壓力低，但循環(huán)水泵功耗大傳熱性能汽側(cè)管束排列，不凝結(jié)氣體，傳熱表面，結(jié)垢管壁冷卻管材料，銅管、不銹鋼、鈦管水側(cè)結(jié)垢鹽類、污泥和腐蝕物等物理垢，藻類、貝殼等生物垢。防垢，清洗（凝汽器膠球系統(tǒng)）對(duì)流傳熱冷卻水流速、水溫。強(qiáng)化傳熱凝汽器熱阻分布114.1.3影響凝汽器壓力的因素冷卻水進(jìn)口溫度374.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo)壓力汽器傳熱管上部的絕對(duì)凝壓力冷卻水溫升凝汽器循環(huán)冷卻水進(jìn)、出口溫差端差凝汽器壓力對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度與冷卻水出口溫度的差過冷度凝汽器壓力對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度與熱井中凝結(jié)水的溫差凝結(jié)水含氧量凝結(jié)水中含氧量汽阻凝汽器喉部與抽氣口間的壓差水阻循環(huán)冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)水通道所受的阻力凝汽器的運(yùn)行特性（變工況）運(yùn)行特性凝汽器壓力與機(jī)組負(fù)荷、冷卻水量、冷卻水進(jìn)口溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系124.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo)384.1.4凝汽器的運(yùn)行特性運(yùn)行特性分析最佳真空、極限真空最佳(或經(jīng)濟(jì))真空當(dāng)循環(huán)水泵的功耗增大量與機(jī)組有效出力增多量相等時(shí)，對(duì)應(yīng)的真空即為最佳(或經(jīng)濟(jì))真空極限真空循環(huán)水進(jìn)口溫度所對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和壓力為極限真空最大有效真空末級(jí)動(dòng)葉達(dá)到極限膨脹時(shí)所對(duì)應(yīng)的真空為最大有效真空134.1.4凝汽器的運(yùn)行特性運(yùn)行特性分析394.1.4凝汽器的運(yùn)行特性汽阻

由于抽汽設(shè)備容量的限制，在凝汽器真空系統(tǒng)漏入空氣量增多時(shí)，汽阻就會(huì)增大，從而使凝汽器的真空下降。汽阻的增大，抽氣能力下降，引起凝結(jié)水過冷度增大、凝水的含氧量提高。在漏入空氣量增多時(shí)，應(yīng)相應(yīng)地增大抽氣設(shè)備的出力，保持凝汽器的正常真空，并使凝水的過冷度及含氧量控制在合理的范圍內(nèi)。水阻

水阻是指冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)通道中受到的阻力。增大水阻，循環(huán)水泵的功耗就要加大，廠用電增多。在水泵壓頭一定時(shí)，水阻增大將使凝汽器冷卻管中的水速減小，導(dǎo)致傳熱系數(shù)減小、冷卻水的溫升提高，凝汽器的真空下降。水阻增大的原因主要是冷卻水通道及冷卻管壁的結(jié)垢。在循環(huán)水泵性能退化時(shí)，同樣功耗下壓頭減小，也使凝汽器真空下降。144.1.4凝汽器的運(yùn)行特性汽阻404.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝結(jié)水過冷

危害：增大低加吸熱量和凝水含氧量。誘因主要是：冷卻管外水膜水膜的導(dǎo)熱溫差，使貼近管壁的凝水溫度低于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度，即產(chǎn)生過冷。汽阻過大冷卻管布置不合理，造成凝水飛濺、不凝結(jié)氣體流道復(fù)雜而汽阻增大，使主凝區(qū)后部的壓力低于凝汽器喉部處壓力，造成凝結(jié)水過冷。漏入空氣量增多漏入空氣量增多時(shí)，一方面加大冷卻管外表面的空氣分壓力，蒸汽分壓力下降，凝結(jié)水溫度降低；另一方面汽阻增大、空氣冷卻區(qū)擴(kuò)大，引起凝結(jié)水過冷。熱井水位過高淹沒部分冷卻管熱井水位過高，凝結(jié)水淹沒部分冷卻管，凝結(jié)水直接被循環(huán)冷卻水冷卻。154.1.4凝汽器的運(yùn)行特性凝結(jié)水過冷危害：增大414.1.4凝汽器的運(yùn)行特性減小凝結(jié)水過冷的措施減小水膜厚度，盡可能實(shí)現(xiàn)珠狀凝結(jié)，如管外采用特殊膜處理。合理布置管束和蒸汽、不凝結(jié)氣體流道，減小汽阻。查漏、堵漏，減少空氣漏入量。組織汽流對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱和熱力除氧。加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)，避免熱井高水位運(yùn)行。凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)著重分析循環(huán)水進(jìn)口溫度、循環(huán)水出口溫度、凝汽器喉部壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度和熱井中凝水溫度。即監(jiān)測(cè)、分析循環(huán)水溫升、傳熱端差和凝結(jié)水過冷度。164.1.4凝汽器的運(yùn)行特性減小凝結(jié)水過冷的措施424.1.5多壓凝汽器原理

溫差傳熱產(chǎn)生不可逆損失。由凝汽器的換熱過程知，換熱溫差差異較大。要減少不可逆損失，必須減小傳熱溫差。理想的過程如等溫差，即凝結(jié)溫度隨換熱過程而變，亦即凝汽器壓力是連續(xù)變化的。這就是采用多壓凝汽器的基本原理。優(yōu)點(diǎn)

一是降低平均凝汽溫度，亦即降低平均凝汽器真空。二是利用高壓凝汽器的高溫凝結(jié)水加熱低壓凝汽器的低溫凝結(jié)水，減少低壓加熱器吸熱量。缺點(diǎn)

系統(tǒng)復(fù)雜，增大水阻。174.1.5多壓凝汽器原理434.1.6抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備的作用

抽取凝汽器汽側(cè)空間的不凝結(jié)氣體，以保持汽側(cè)良好的傳熱狀態(tài)和凝汽器真空。抽氣器工作正常與否對(duì)凝汽器壓力影響很大。抽氣設(shè)備汽輪機(jī)的抽氣設(shè)備有主抽氣器、啟動(dòng)抽氣器和水室抽氣器。主要采用射流式抽氣器和機(jī)械真空泵兩種型式。射流式有射汽抽氣器和射水抽氣器；機(jī)械真空泵有水環(huán)式和水葉片式。射流式抽氣器射汽抽氣器

以蒸汽為動(dòng)力。具有一定壓力和溫度的蒸汽在噴嘴中降壓增速，出口達(dá)到超音速，在混合室中吸附凝汽器中的不凝結(jié)氣體，并發(fā)生動(dòng)量交換，然后在擴(kuò)壓管中降速增壓排出。由于抽氣器的絕熱壓縮效率反比于壓比，故射汽器抽氣器通常采用多級(jí)。射水抽氣器

以壓力水為動(dòng)力。壓力水在噴嘴中降壓增速，形成水射流，在混合室中牽連不凝結(jié)氣體運(yùn)動(dòng)。水射流達(dá)到一定行程后發(fā)生破碎，與不凝結(jié)氣體產(chǎn)生碰撞與強(qiáng)烈的動(dòng)量交換，壓縮升壓，然后利用水柱對(duì)其進(jìn)一步壓縮。為提高射水抽氣器的效率，要求噴嘴距離水面高度應(yīng)大于水射流破碎長度，這就是長喉管射水抽氣器的工作原理。184.1.6抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備的作用444.1.6抽氣設(shè)備水環(huán)真空泵

置于水室中的偏心葉輪，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生與水室同心的水環(huán)，利用葉片與水環(huán)間空間容積隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周由小變大和由大變小的變化，完成吸氣、壓縮。水環(huán)真空泵的效率約為高效射水抽氣器的2倍。故新建機(jī)組主要采用水環(huán)真空泵。194.1.6抽氣設(shè)備水環(huán)真空泵454.2.1發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型空冷系統(tǒng)類型三種：直接空冷系統(tǒng)、帶混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)、表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)工作過程：排汽直接用空氣來冷凝，表面式換熱。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資、占地少；缺點(diǎn)：粗大的排汽管道密封困難，真空難以維持、啟動(dòng)時(shí)