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1、哈尔滨电力职业技术学院汽轮机的凝汽设备教学目标： 理解真空的形成机理知道凝气系统的任务与结构 能回答影响凝汽器真空的因素及影响方式 掌握不同工况下凝汽器的生产过程熟悉运行与检修规程，能填写工作票哈尔滨电力职业技术学院第五章 汽轮机的凝汽设备重点： 汽轮机真空的形成机理 汽轮机凝汽系统的任务与结构 凝汽器的生产过程运行与检修规程，工作票哈尔滨电力职业技术学院第五章 汽轮机的凝汽设备本节内容：第一节 凝汽设备的作用及工作过程第二节 凝汽器的压力与传热第三节 抽气设备第四节 凝汽器的变工况及多压凝汽器哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程一、凝汽设备的作用图为最简单的凝气设备示意图：1
2、凝汽器 2循环水泵3凝结水泵 4抽气器凝汽设备的作用：1、在汽轮机排汽口建立并维持 高度真空2、保证蒸汽凝结并供应洁净凝 结水作为锅炉给水哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程二、凝汽器的结构类型（一）表面式凝汽器的结构及工作过程表面式凝汽器的结构如下： 冷却水管2安装在管板3上， 冷却水从进水管4进入凝汽器 ，先进入下部冷却水管内， 通过回流水室5流入上部冷却 水管内，再由冷却水出水管6 排出。蒸汽进入凝汽器后， 在冷却水管外汽侧空间冷凝 。凝结水汇集在下部热井7中 ，由凝结水泵抽走哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程（二）表面式凝汽器的分类1、根据冷却介质空气
3、冷却式 水冷却式2、根据冷却水流程单流程 双流程 多流程3、根据空气抽出口位置气流向心式 气流向侧式哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程凝汽器的结构形式示意图（a）气流向心式（b）气流向侧式（c）多区域气流向心式哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程三、机组运行时对凝汽设备的要求、传热性能要好、减小过冷度、减小汽阻和水阻哈尔滨电力职业技术学院5.1凝汽设备的作用及工作过程小结：了解表面式凝汽器的分类与结构掌握凝汽设备的作用和原理知道凝汽设备的工作过程熟悉凝汽设备运行与检修规程能 填写工作票哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热一、凝汽器压力pc的确定凝汽
4、器内蒸汽和冷却水温度眼 流程的变化规律如图所示，由 图可知蒸汽的饱和温度 为:冷却水的进口温度冷却水在凝汽器中的温升凝汽器的传热端差哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热冷却水进口温度的大小取决于当地的气候和供水方式， 其他条件不变时，冬季气温低，则冷却水进口温度也低，凝 汽器压力低，真空高；夏季气温高，冷却水进口温度也高， 真空低。循环供水时，决定于冷水塔或喷水池的冷却效果。（一）冷却水的进口温度（二）冷却水温升降低冷却水温升t ，可降低ts ,由凝汽器热力平衡方程 式求得：哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热可得m称为凝汽器的冷却倍率为1Kg排汽凝结时放出的汽化潜热，
5、在凝汽器排汽压 力下，只有2140到2220KJ/Kg左右，一般取平均值约 为2180KJ/Kg，于是有：（三）传热端差由凝汽器的传热方程式可知，蒸汽凝结时传给冷却水的热量Q 为: Q=KActm哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热二、凝汽器的极限真空和最佳真空最佳真空：提高真空后所增加的 汽轮机功率与为提高真空使循环 水泵多消耗的厂用电之差达到最 大，此时的真空称为最佳真空。极限真空：指使汽轮机做功达 到最大值的排气压力所对应的 真空。基本概念：哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热三、凝汽器内空气的影响1、进入凝汽器的空气来源(1)由新蒸汽带入汽轮机(2)通过汽轮机设
6、备中小于真空状态 下的低压各级与相应的回热系统、 排汽缸、汽设备等不严密处漏入哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热、危害：空气使凝汽器真空下降。 空气使凝结水过冷度增加。 空气使机组运行的经济性下降 。 空气使凝结水含氧量增加。除此之外，引起凝结水过冷的不正常原因有：冷却水管排列不合理，使汽阻增大。 系统严密性不好或抽气器工作不正常 ，使空气分 压力增大。 凝结水水位过高，淹没部分管束，使 凝结水进一步冷却。哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热四、真空除氧为了减少凝结水中的含氧量，一般在大型机组的凝汽器内 还专门设置了凝结水的除氧装置水封淋水式凝结水真空除氧装置1临睡盘
7、；2长水槽；3溅水角铁哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热五、凝汽器的真空严密性1、凝汽器严密性对机组运行的影响真空系统严密性下降，使漏入或积聚在凝汽器内的空 气量增加，凝汽器的真空降低，传热效果降低，凝结 水的含氧量增加，设备的腐蚀速度加快，蒸汽分压相 对降低，其凝结水温度低于凝汽器内总压力所对应的 饱和温度，过冷度增加。哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热查找凝汽器漏气地点的主要方法有：在运行中检查真空系统严密性的仪器是氦气检漏仪。 通过测量凝结水的含氧量也可确定泄漏点是在热井水 面上的汽空间还是热井水面以下的水空间；含氧量高 ，而抽气量又大于许可值，泄漏点在热井水
8、面上的汽 空间。 在停机时，对系统进行水压试验。2、真空系统严密性的检查哈尔滨电力职业技术学院5.2 凝汽器的压力与传热小结：了解凝汽器压力如何确定的 熟悉极限真空最佳真空的概念 掌握调整凝汽器真空的生产过程 哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备抽气设备的作用:1、启动时抽出相关设备中所集结的空气，以便加快启动速度。2、正常运行时，维持凝汽器规定的真空。3、及时抽出加热器中的非凝结气体，保证其较高的换热效率。4、抽出低压端轴封的蒸汽、空气并送至轴封冷却器，以确保轴封正常工作。哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备一、射流式抽气器根据工作介质不同，射流式抽气器射汽式和射水式。1、射汽抽气器 射
9、汽抽气器的原理示意图如下：抽气器形式的选择主要根据汽轮机 设备的运行情况和抽气器的特点来 考虑。对于高、中压母管制额定参数启动 的机组，工作蒸汽的来源有保证， 多采用射汽式抽气器。对于高参数大容量机组为简化系统 多采用射水式抽气器。哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备2、射水抽气器射水式抽气器结构示意图如图所示：优点：射水式抽气器结构简单，工作可靠 ，启动运行方便。不需考虑蒸汽来源。缺点：通常需要专设工作水泵，工作水量 较大，被抽出的混合气体中蒸汽含量较大 ，不能回收，工质损失较多。适用于滑参数启动和滑压运行的单元制再 热机组。哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备二 、容积式抽气器容积式抽
10、气器分为水环式真空泵和机械离心式真空泵两种。1、 水环式真空泵水环真空泵的优点 （1）功耗低 （2）运行维修方便 （3）工作可靠 （4）启动性能好 （5）利于环保哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备2、机械离心式真空泵机械离心式真空泵也需要定 期补充冷水，以防工作水的 流失和水温声高较广泛地应用在100300MW 机组上哈尔滨电力职业技术学院5.3 抽气设备小结：了解抽气设备的作用和分类知道射汽式抽气器和射水式抽气器的工作过程与适用范围熟悉抽气设备的检修规程，能填写工作票哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器凝汽器的变工况运行：凝汽器真空偏离设计工况，在非 设计工况下运行称为
11、凝汽器的变工况运行基本概念：一、主要因素改变对凝汽器压力影响在凝汽器的变工况运行中，影响凝汽器真空的因素很多 ，其中Dc、Dw、twl是决定凝汽器压力的主要因素，这些 因素的改变，导致了t和 的变化。从而使ts和凝汽 器压力pc改变哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器1、变工况下t 的变化规律变工况下t 表达式为：当Dw不变时，由于 变化很小，可近似看作常 数，故 为常数，此时， t 正比于Dc。当Dw改变 后，算出新的 重新确定t 和Dc的关系哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器2、变工况下 的变化规律当Dw不变时， 为常数， 的变化规律表达式为:凝汽器已
12、制造好，Ac不变。故K也不变，则 与Dc成正比， 也就是dc （dc=Dc/Ac称为比蒸汽负荷）成正比。3、变工凝汽器压力pc的确定在Dw一定时，根据不同的Dc和twl，可求出相应的t和 ，由 求得ts,查表得对应的饱和压力ps哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器二、凝汽器的特征曲线凝汽器压力pc是随着twl、Dw和Dc 的变化而变化的。我们把pc随twl 、Dw和Dc的变化规律称为凝汽器 热力特征。它们之间的关系曲线 称为凝汽器的特征曲线。凝汽器的特征曲线可以知道运行 人员监视凝汽器的运行，确定汽 轮机的最安全最合理的运行方式 。哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器三、多压凝汽器 1、多压凝汽器平均压力的计算 单压凝汽器、双压凝汽器低、高压汽室的蒸汽凝结温 度分别为ts、ts1、ts2，可得双压凝汽器高、低压汽室的传热端差分别为：哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器2、多压凝汽器的特点（1）在一定条件下，多压 凝汽器的平均折合压力低于 低压凝汽器的压力，提高了 机组的热经济性。（2）多压凝汽器可将低 压凝结水引入高压侧加热 ，以提高凝结水温，减小 低压加热器的抽气量，减 小发电热耗率。哈尔滨电力职业技术学院5.4凝汽器的变工况及多压凝汽器小结：了解主要因素改变对凝汽器压力的影响熟悉多压凝汽器平均压力的计算和特点
