汽輪機凝氣設(shè)備

汽輪機凝氣設(shè)備第五章汽輪機的凝汽設(shè)備教學(xué)目標：

①理解真空的形成機理②知道凝氣系統(tǒng)的任務(wù)與結(jié)構(gòu)

③能回答影響凝汽器真空的因素及影響方式

④掌握不同工況下凝汽器的生產(chǎn)過程⑤熟悉運行與檢修規(guī)程，能填寫工作票第五章汽輪機的凝汽設(shè)備重點：

①汽輪機真空的形成機理

②汽輪機凝汽系統(tǒng)的任務(wù)與結(jié)構(gòu)

③凝汽器的生產(chǎn)過程④運行與檢修規(guī)程，工作票第五章汽輪機的凝汽設(shè)備本節(jié)內(nèi)容：第一節(jié)凝汽設(shè)備的作用及工作過程第二節(jié)凝汽器的壓力與傳熱第三節(jié)抽氣設(shè)備第四節(jié)凝汽器的變工況及多壓凝汽器5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程一、凝汽設(shè)備的作用圖為最簡單的凝氣設(shè)備示意圖：1——凝汽器2——循環(huán)水泵3——凝結(jié)水泵4——抽氣器凝汽設(shè)備的作用：1、在汽輪機排汽口建立并維持高度真空2、保證蒸汽凝結(jié)并供應(yīng)潔凈凝結(jié)水作為鍋爐給水5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程二、凝汽器的結(jié)構(gòu)類型（一）表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)及工作過程表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)如下：冷卻水管2安裝在管板3上，冷卻水從進水管4進入凝汽器，先進入下部冷卻水管內(nèi)，通過回流水室5流入上部冷卻水管內(nèi)，再由冷卻水出水管6排出。蒸汽進入凝汽器后，在冷卻水管外汽側(cè)空間冷凝。凝結(jié)水匯集在下部熱井7中，由凝結(jié)水泵抽走5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程（二）表面式凝汽器的分類1、根據(jù)冷卻介質(zhì)空氣冷卻式水冷卻式2、根據(jù)冷卻水流程單流程雙流程多流程3、根據(jù)空氣抽出口位置氣流向心式氣流向側(cè)式5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程凝汽器的結(jié)構(gòu)形式示意圖（a）氣流向心式（b）氣流向側(cè)式（c）多區(qū)域氣流向心式5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程三、機組運行時對凝汽設(shè)備的要求１、傳熱性能要好２、減小過冷度３、減小汽阻和水阻5.1凝汽設(shè)備的作用及工作過程小結(jié)：了解表面式凝汽器的分類與結(jié)構(gòu)

掌握凝汽設(shè)備的作用和原理知道凝汽設(shè)備的工作過程熟悉凝汽設(shè)備運行與檢修規(guī)程能填寫工作票5.2凝汽器的壓力與傳熱一、凝汽器壓力pc的確定凝汽器內(nèi)蒸汽和冷卻水溫度眼流程的變化規(guī)律如圖所示，由圖可知蒸汽的飽和溫度

為:—冷卻水的進口溫度—冷卻水在凝汽器中的溫升—凝汽器的傳熱端差5.2凝汽器的壓力與傳熱冷卻水進口溫度的大小取決于當(dāng)?shù)氐臍夂蚝凸┧绞?，其他條件不變時，冬季氣溫低，則冷卻水進口溫度也低，凝汽器壓力低，真空高；夏季氣溫高，冷卻水進口溫度也高，真空低。循環(huán)供水時，決定于冷水塔或噴水池的冷卻效果。

（一）冷卻水的進口溫度（二）冷卻水溫升降低冷卻水溫升△t，可降低ts,由凝汽器熱力平衡方程式求得：5.2凝汽器的壓力與傳熱可得m稱為凝汽器的冷卻倍率為1Kg排汽凝結(jié)時放出的汽化潛熱，在凝汽器排汽壓力下，只有2140到2220KJ/Kg左右，一般取平均值約為2180KJ/Kg，于是有：（三）傳熱端差由凝汽器的傳熱方程式可知，蒸汽凝結(jié)時傳給冷卻水的熱量Q為:Q=KAc?tm5.2凝汽器的壓力與傳熱二、凝汽器的極限真空和最佳真空最佳真空：提高真空后所增加的汽輪機功率與為提高真空使循環(huán)水泵多消耗的廠用電之差達到最大，此時的真空稱為最佳真空。極限真空：指使汽輪機做功達到最大值的排氣壓力所對應(yīng)的真空?；靖拍睿?.2凝汽器的壓力與傳熱三、凝汽器內(nèi)空氣的影響1、進入凝汽器的空氣來源(1)由新蒸汽帶入汽輪機(2)通過汽輪機設(shè)備中小于真空狀態(tài)下的低壓各級與相應(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、汽設(shè)備等不嚴密處漏入5.2凝汽器的壓力與傳熱２、危害：⑴空氣使凝汽器真空下降。⑵空氣使凝結(jié)水過冷度增加。⑶空氣使機組運行的經(jīng)濟性下降。⑷空氣使凝結(jié)水含氧量增加。除此之外，引起凝結(jié)水過冷的不正常原因有：⑴冷卻水管排列不合理，使汽阻增大。⑵系統(tǒng)嚴密性不好或抽氣器工作不正常，使空氣分壓力增大。⑶凝結(jié)水水位過高，淹沒部分管束，使凝結(jié)水進一步冷卻。5.2凝汽器的壓力與傳熱四、真空除氧為了減少凝結(jié)水中的含氧量，一般在大型機組的凝汽器內(nèi)還專門設(shè)置了凝結(jié)水的除氧裝置水封淋水式凝結(jié)水真空除氧裝置1——淋水盤；2——長水槽；3——濺水角鐵5.2凝汽器的壓力與傳熱五、凝汽器的真空嚴密性1、凝汽器嚴密性對機組運行的影響

真空系統(tǒng)嚴密性下降，使漏入或積聚在凝汽器內(nèi)的空氣量增加，凝汽器的真空降低，傳熱效果降低，凝結(jié)水的含氧量增加，設(shè)備的腐蝕速度加快，蒸汽分壓相對降低，其凝結(jié)水溫度低于凝汽器內(nèi)總壓力所對應(yīng)的飽和溫度，過冷度增加。5.2凝汽器的壓力與傳熱查找凝汽器漏氣地點的主要方法有：⑴在運行中檢查真空系統(tǒng)嚴密性的儀器是氦氣檢漏儀。⑵通過測量凝結(jié)水的含氧量也可確定泄漏點是在熱井水面上的汽空間還是熱井水面以下的水空間；含氧量高，而抽氣量又大于許可值，泄漏點在熱井水面上的汽空間。⑶在停機時，對系統(tǒng)進行水壓試驗。2、真空系統(tǒng)嚴密性的檢查5.2凝汽器的壓力與傳熱小結(jié)：了解凝汽器壓力如何確定的

熟悉極限真空最佳真空的概念

掌握調(diào)整凝汽器真空的生產(chǎn)過程

5.3抽氣設(shè)備

抽氣設(shè)備的作用:

1、啟動時抽出相關(guān)設(shè)備中所集結(jié)的空氣，以

便加快啟動速度。

2、正常運行時，維持凝汽器規(guī)定的真空。

3、及時抽出加熱器中的非凝結(jié)氣體，保證其較高的

換熱效率。

4、抽出低壓端軸封的蒸汽、空氣并送至軸封冷卻器，以確保軸封正常工作。5.3抽氣設(shè)備一、射流式抽氣器根據(jù)工作介質(zhì)不同，射流式抽氣器射汽式和射水式。1、射汽抽氣器射汽抽氣器的原理示意圖如下：抽氣器形式的選擇主要根據(jù)汽輪機設(shè)備的運行情況和抽氣器的特點來考慮。對于高、中壓母管制額定參數(shù)啟動的機組，工作蒸汽的來源有保證，多采用射汽式抽氣器。對于高參數(shù)大容量機組為簡化系統(tǒng)多采用射水式抽氣器。5.3抽氣設(shè)備2、射水抽氣器射水式抽氣器結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：優(yōu)點：射水式抽氣器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，啟動運行方便。不需考慮蒸汽來源。缺點：通常需要專設(shè)工作水泵，工作水量較大，被抽出的混合氣體中蒸汽含量較大，不能回收，工質(zhì)損失較多。適用于滑參數(shù)啟動和滑壓運行的單元制再熱機組。5.3抽氣設(shè)備二、容積式抽氣器容積式抽氣器分為水環(huán)式真空泵和機械離心式真空泵兩種。1、水環(huán)式真空泵

水環(huán)真空泵的優(yōu)點（1）功耗低（2）運行維修方便（3）工作可靠（4）啟動性能好（5）利于環(huán)保5.3抽氣設(shè)備2、機械離心式真空泵機械離心式真空泵也需要定期補充冷水，以防工作水的流失和水溫聲高較廣泛地應(yīng)用在100～300MW機組上5.3抽氣設(shè)備小結(jié)：了解抽氣設(shè)備的作用和分類知道射汽式抽氣器和射水式抽氣器的工作過程與適用范圍熟悉抽氣設(shè)備的檢修規(guī)程，能填寫工作票5.4凝汽器的變工況及多壓凝汽器凝汽器的變工況運行：凝汽器真空偏離設(shè)計工況，在非設(shè)計工況下運行稱為凝汽器的變工況運行基本概念：一、主要因素改變對凝汽器壓力影響在凝汽器的變工況運行中，影響凝汽器真空的因素很多，其中Dc、Dw、twl是決定凝汽器壓力的主要因素，這些因素的改變，導(dǎo)致了△t和的變化。從而使ts和凝汽器壓力pc改變

5.4凝汽器的變工況及多壓凝汽器1、變工況下△t的變化規(guī)律變工況下△t表達式為：當(dāng)Dw不變時，由于變化很小，可近似看作常數(shù)，故為常數(shù)，此時，△t正比于Dc。當(dāng)Dw改變后，算出新的重新確定△t和Dc的關(guān)系5.4凝汽器的變工況及多壓凝汽器2、變工況下的變化規(guī)律當(dāng)Dw不變時，為常數(shù)，的變化規(guī)律表達式為:凝汽器已制造好，Ac不變。故K也不變，則與Dc成正比，也就是dc（dc=Dc/Ac稱為比蒸汽負荷）成正比。3、變工凝汽器壓力pc的確定在Dw一定時，根據(jù)不同的Dc和twl，可求出相應(yīng)的△t和，由求得ts,查表得對應(yīng)的飽和壓力ps5.4凝汽器的變工況及多壓凝汽器二、凝汽器的特征曲線凝汽器壓力pc是隨著twl、Dw和Dc的變化而變化的。我們把pc隨twl、Dw和Dc的變化規(guī)律稱為凝汽器熱力特征。它們之間的關(guān)系曲線稱為凝汽器的特征曲線。凝汽器的特征曲線可以知道運行人員監(jiān)視凝汽器的運行，確定汽輪機的最安全最合理的運行方式。5.4凝汽器的變工況及多壓凝汽器三、多壓凝汽器1、多壓凝汽器平均壓力的計算單壓凝汽器、雙壓凝汽器低、高壓汽室的蒸汽凝結(jié)溫度分別為ts、ts1、ts2，可得雙壓凝汽器高、低壓汽室的傳