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)

1、1 Ch4 汽輪機(jī)凝汽 設(shè)備及系統(tǒng) 2 本章內(nèi)容概述本章內(nèi)容概述 v4.1 汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及系統(tǒng)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壓力及其影響因素 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性 多壓凝汽器多壓凝汽器 抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備 v4.2 發(fā)電廠空冷系統(tǒng)發(fā)電廠空冷系統(tǒng) 發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型發(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)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)及要求變工況運(yùn)行特點(diǎn)及要求 3 4.1.1 凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成 v作用與功能作用與功能 冷端放熱、回收工質(zhì)冷端放熱、回收工質(zhì) 朗肯循環(huán)中

2、，冷端放熱、凝結(jié)排汽朗肯循環(huán)中，冷端放熱、凝結(jié)排汽 建立、維持真空建立、維持真空 汽輪機(jī)尾部建立并維持真空，增大機(jī)汽輪機(jī)尾部建立并維持真空，增大機(jī) 組理想焓降組理想焓降 熱力除氧、改善凝水品質(zhì)熱力除氧、改善凝水品質(zhì) 熱力物理分解除去凝水及補(bǔ)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水中的氧氣，防止加熱器及鍋爐的氧腐蝕 v 原理原理 在汽、水共存體系中，壓力決定于汽、水熱力平衡溫度，在汽、水共存體系中，壓力決定于汽、水熱力平衡溫度， 即該溫度對應(yīng)的汽、水飽和壓力即該溫度對應(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凝汽器為開口系統(tǒng)，進(jìn)入的蒸汽量與排出的

3、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 力同樣決定于力同樣決定于汽、水熱力平衡溫度汽、水熱力平衡溫度 4 4.1.1 凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成 v凝汽系統(tǒng)的組成凝汽系統(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。組成。 v凝汽器凝汽器 將蒸汽凝結(jié)成水的大型換熱器，有表面式將蒸汽凝結(jié)成水的大型換熱器，有表面式 和混合式兩種。和混合式兩種。 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì) 水和空氣水和空氣 型式型式 水冷管、殼表面式，空冷管膜式水冷管、殼表面式，空

4、冷管膜式 管、殼表面式管、殼表面式 水在管側(cè)，單流程或多流程，汽在殼側(cè)水在管側(cè)，單流程或多流程，汽在殼側(cè) 熱井 疏 水 擴(kuò) 容 器 旁路排汽 軸封加熱器疏水 補(bǔ)水 循環(huán)冷卻水 凝結(jié)水泵 至除氧器 低壓加熱器 至抽氣器 故障汽源 5 4.1.1 凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成凝汽系統(tǒng)的作用、原理與組成 v循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng) 水源、循環(huán)水泵、管道等，循環(huán)水泵水源、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泵送冷卻水，輸運(yùn)蒸汽釋放的汽化潛熱 開式循環(huán)開式循環(huán) 江、河、湖、海為水源，冷卻水單次使用江、河、湖、海為水源，冷卻水單次使用 閉式循環(huán)閉式循環(huán) 冷卻塔為冷源，冷卻水循環(huán)多次使用

5、冷卻塔為冷源，冷卻水循環(huán)多次使用 v凝結(jié)水泵凝結(jié)水泵 抽送凝結(jié)水至低壓加熱器，維持凝汽器抽送凝結(jié)水至低壓加熱器，維持凝汽器 熱井水位熱井水位 v抽氣器抽氣器 抽排凝結(jié)釋放和漏入的不凝結(jié)氣體，保證抽排凝結(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)換熱條件凝結(jié)傳熱面良好的凝結(jié)換熱條件 型式型式 射汽抽氣器、射水抽氣器、水環(huán)真空泵、列勃蘭式射汽抽氣器、射水抽氣器、水環(huán)真空泵、列勃蘭式 6 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v凝汽器內(nèi)壓力凝汽器內(nèi)壓力 總壓與分壓總壓與分壓 不凝結(jié)氣體和蒸汽組成的多組分氣體不凝結(jié)氣體和蒸汽組成的多組分氣體 道爾頓定律：道爾頓定律：總壓力為

6、組成氣體分壓力之和總壓力為組成氣體分壓力之和 csa ppp 1 10.622 c s a s p p D x D 當(dāng)排汽干度為當(dāng)排汽干度為 、流量、流量 時(shí)，在相同介質(zhì)溫度下時(shí)，在相同介質(zhì)溫度下x s D 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)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地位，凝汽器的壓力決定于蒸汽溫度! 7 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v傳熱過程與凝汽器壓力的確定傳熱過程與凝汽器壓力的確定 傳熱過程傳熱過程 1w t 2w t s t s t c p c t 傳熱端傳熱端 差差 冷卻水溫冷卻水溫 升升

7、 過冷度過冷度 1w ttt 8 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v熱量輸運(yùn)與冷卻水溫升熱量輸運(yùn)與冷卻水溫升 蒸汽的放熱被冷卻蒸汽的放熱被冷卻 水吸收水吸收 熱量輸運(yùn)熱量輸運(yùn) 循環(huán)倍率循環(huán)倍率 冷卻循環(huán)水的流量與蒸汽量的比冷卻循環(huán)水的流量與蒸汽量的比 v增大增大m，減小溫升，降低凝汽器壓力，但增大泵耗。，減小溫升，降低凝汽器壓力，但增大泵耗。 開式循環(huán)開式循環(huán)60左右，閉式循環(huán)左右，閉式循環(huán)50左右左右 21 21 1000() 1000() 1000() ccc www wpww QD hh Dhh D ctt cc pwc hh t c DD W c D m D

8、9 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v傳熱方程傳熱方程 傳熱過程傳熱過程 管外凝結(jié)放熱、管壁導(dǎo)熱、管內(nèi)污垢管外凝結(jié)放熱、管壁導(dǎo)熱、管內(nèi)污垢 導(dǎo)熱和冷卻水的對流傳熱。采用集總參數(shù)模型導(dǎo)熱和冷卻水的對流傳熱。采用集總參數(shù)模型 傳熱方程傳熱方程 對數(shù)平均集總參數(shù)模型對數(shù)平均集總參數(shù)模型 對數(shù)平均溫度對數(shù)平均溫度 () ccccm QD hhA K t 12 12 ()() ln()/()ln()/ swsw m swsw ttttt t ttttttt exp/1 cpw t t A K c D 10 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v傳熱系數(shù)傳熱

9、系數(shù) HEI 公式公式 1Wmc KK 1 K ：未修正傳熱系數(shù)，與流速的平方根及管徑有關(guān)：未修正傳熱系數(shù)，與流速的平方根及管徑有關(guān) w ：冷卻水溫度修正系數(shù) ：冷卻水溫度修正系數(shù) m ：冷卻管材料修正系數(shù) ：冷卻管材料修正系數(shù) c ：清潔系數(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)的表面式凝汽器標(biāo)準(zhǔn)中，給出了這些修正系數(shù)的 圖、表圖、表 11 4.1.2 凝汽器壓力及其影響因素凝汽器壓力及其影響因素 v別爾曼別爾曼(前蘇聯(lián)前蘇聯(lián))公式公式 14650 wtzd K z ：冷卻管材料修正系數(shù)：冷卻管材料修正系數(shù) d ：負(fù)荷修正系數(shù) ：負(fù)荷修正系數(shù) t ：冷卻水溫修正系數(shù)：冷

10、卻水溫修正系數(shù) w ：流速與管徑修正系數(shù) ：流速與管徑修正系數(shù) ：清潔系數(shù)：清潔系數(shù) 12 4.1.3 影響凝汽器壓力的因素影響凝汽器壓力的因素 v冷卻水進(jìn)口溫度冷卻水進(jìn)口溫度 決定于環(huán)境條件和冷卻設(shè)備特性決定于環(huán)境條件和冷卻設(shè)備特性 v水源水源 江、河、湖、海，深海水江、河、湖、海，深海水 v冷卻塔冷卻塔 空氣干度、風(fēng)，冷卻負(fù)荷空氣干度、風(fēng)，冷卻負(fù)荷 v冷卻水量冷卻水量 冷卻水量大，溫升小，凝汽器壓力低，但循環(huán)水泵功耗大冷卻水量大，溫升小，凝汽器壓力低，但循環(huán)水泵功耗大 v傳熱性能傳熱性能 汽側(cè)汽側(cè) 管束排列，不凝結(jié)氣體，傳熱表面，結(jié)垢管束排列，不凝結(jié)氣體，傳熱表面，結(jié)垢 管壁管壁 冷卻管材

11、料，銅管、不銹鋼、鈦管冷卻管材料，銅管、不銹鋼、鈦管 水側(cè)水側(cè) 結(jié)垢結(jié)垢 鹽類、污泥和腐蝕物等物理垢，藻類、貝殼鹽類、污泥和腐蝕物等物理垢，藻類、貝殼 等生物垢。防垢，清洗（等生物垢。防垢，清洗（凝汽器膠球系統(tǒng)凝汽器膠球系統(tǒng) ） 對流傳熱對流傳熱 冷卻水流速、水溫。強(qiáng)化傳熱冷卻水流速、水溫。強(qiáng)化傳熱 凝汽器熱阻分布凝汽器熱阻分布 13 4.1.4 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性 v凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo)凝汽器的運(yùn)行性能指標(biāo) 壓力壓力 汽器傳熱管上部的絕對凝壓力汽器傳熱管上部的絕對凝壓力 冷卻水溫升冷卻水溫升 凝汽器凝汽器循環(huán)冷卻水進(jìn)、出口溫差循環(huán)冷卻水進(jìn)、出口溫差 端差端差 凝汽器壓力對應(yīng)的蒸

12、汽飽和溫度與冷卻水出口溫凝汽器壓力對應(yīng)的蒸汽飽和溫度與冷卻水出口溫 度的差度的差 過冷度過冷度 凝汽器壓力對應(yīng)的蒸汽飽和溫度與熱井中凝結(jié)凝汽器壓力對應(yīng)的蒸汽飽和溫度與熱井中凝結(jié) 水的溫差水的溫差 凝結(jié)水含氧量凝結(jié)水含氧量 凝結(jié)水中含氧量凝結(jié)水中含氧量 汽阻汽阻 凝汽器喉部與抽氣口間的壓差凝汽器喉部與抽氣口間的壓差 水阻水阻 循環(huán)冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)水通道所受的阻力循環(huán)冷卻水在凝汽器內(nèi)循環(huán)水通道所受的阻力 v凝汽器的運(yùn)行特性（變工況）凝汽器的運(yùn)行特性（變工況） 運(yùn)行特性運(yùn)行特性凝汽器壓力與機(jī)組負(fù)荷、冷卻水量、冷卻水凝汽器壓力與機(jī)組負(fù)荷、冷卻水量、冷卻水 進(jìn)口溫度的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)口溫度的對應(yīng)關(guān)系 14

13、 4.1.4 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性 v運(yùn)行特性分析運(yùn)行特性分析 最佳真空、極限真空最佳真空、極限真空 最佳最佳(或經(jīng)濟(jì)或經(jīng)濟(jì))真空真空 當(dāng)循環(huán)水泵的功耗增大量與機(jī)組有效當(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)，對應(yīng)的真空即為最佳出力增多量相等時(shí)，對應(yīng)的真空即為最佳(或經(jīng)濟(jì)或經(jīng)濟(jì))真空真空 極限真空極限真空 循環(huán)水進(jìn)口溫度所對應(yīng)的蒸汽飽和壓力為極限循環(huán)水進(jìn)口溫度所對應(yīng)的蒸汽飽和壓力為極限 真空真空 最大有效真空最大有效真空 末級動葉達(dá)到極限膨脹時(shí)所對應(yīng)的真空為末級動葉達(dá)到極限膨脹時(shí)所對應(yīng)的真空為 最大有效真空最大有效真空 15 4.1.4 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性

14、v汽阻汽阻 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)，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)， 汽阻就會增大，從而使凝汽器的真空下降。汽阻就會增大，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。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)。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)。 v水阻水阻 水阻是指冷卻

15、水在凝汽器內(nèi)循環(huán)通道中受到的阻力。增大水阻，循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。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)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。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。性能退化時(shí)，同樣功耗下壓頭減小

16、，也使凝汽器真空下降。 16 4.1.4 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性 v凝結(jié)水過冷凝結(jié)水過冷 危害：增大低加吸熱量和凝水含氧量危害：增大低加吸熱量和凝水含氧量。 誘因主要是：誘因主要是： 冷卻管外水膜冷卻管外水膜 水膜的導(dǎo)熱溫差，使貼近管壁的凝水溫水膜的導(dǎo)熱溫差，使貼近管壁的凝水溫 度低于對應(yīng)壓力下的飽和溫度，即產(chǎn)生過冷。度低于對應(yīng)壓力下的飽和溫度，即產(chǎn)生過冷。 汽阻過大汽阻過大 冷卻管布置不合理，造成凝水飛濺、不凝結(jié)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。汽

17、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 漏入空氣量增多時(shí)，一方面加大冷卻漏入空氣量增多時(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)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。水過冷。 熱井水位過高淹沒部分冷卻管熱井水位過高淹沒部分冷卻管 熱井水位過高，凝結(jié)水熱井水位過高，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。淹沒部分冷卻管，凝結(jié)水直接被循環(huán)冷卻水冷卻。 17 4.1.4 凝汽器的運(yùn)行特性凝汽器的運(yùn)行特性 v減小凝結(jié)水過冷的措

18、施減小凝結(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。膜處理。 合理布置管束和蒸汽、不凝結(jié)氣體流道，減小汽阻。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。查漏、堵漏，減少空氣漏入量。 組織汽流對凝結(jié)水進(jìn)行加熱和熱力除氧。組織汽流對凝結(jié)水進(jìn)行加熱和熱力除氧。 加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測，避免熱井高水位運(yùn)行。加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測，避免熱井高水位運(yùn)行。 v凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測 凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測著重分析循環(huán)水進(jìn)口溫度、循環(huán)水出凝汽器的運(yùn)行監(jiān)測著重分析循環(huán)水進(jìn)口溫度、循環(huán)水出 口溫度、凝汽器喉部壓力對應(yīng)的飽

19、和溫度和熱井中凝水口溫度、凝汽器喉部壓力對應(yīng)的飽和溫度和熱井中凝水 溫度。即監(jiān)測、分析循環(huán)水溫升、傳熱端差和凝結(jié)水過溫度。即監(jiān)測、分析循環(huán)水溫升、傳熱端差和凝結(jié)水過 冷度。冷度。 18 4.1.5 多壓凝汽器多壓凝汽器 v原理原理 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。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凝汽器壓力是

20、連續(xù)變化的。這就是采用多壓凝汽器的基本 原理。原理。 v優(yōu)點(diǎn)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。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。凝結(jié)水，減少低壓加熱器吸熱量。 v缺點(diǎn)缺點(diǎn) 系統(tǒng)復(fù)雜，增大水阻。系統(tǒng)復(fù)雜，增大水阻。 19 4.1.6 抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備 v抽氣設(shè)備的作用抽氣設(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

21、凝汽器壓力影響很大。器真空。抽氣器工作正常與否對凝汽器壓力影響很大。 v抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備 汽輪機(jī)的抽氣設(shè)備有主抽氣器、啟動抽氣器和水室抽氣器。主要采用射汽輪機(jī)的抽氣設(shè)備有主抽氣器、啟動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。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。 v射流式抽氣器射流式抽氣器 射汽抽氣器射汽抽氣器 以蒸汽為動力。具有一定壓力和溫度的蒸汽在噴嘴中降以蒸汽為動力。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

22、中的不凝結(jié)氣體，并壓增速，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發(fā)生動量交換，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。效率反比于壓比，故射汽器抽氣器通常采用多級。 射水抽氣器射水抽氣器 以壓力水為動力。壓力水在噴嘴中降壓增速，形成水射以壓力水為動力。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。水射流達(dá)到一定行程后發(fā)生破碎，流，在混合室中牽連不凝結(jié)氣體運(yùn)動。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)烈的動量交換，壓縮升壓，然后

23、利用水柱對與不凝結(jié)氣體產(chǎn)生碰撞與強(qiáng)烈的動量交換，壓縮升壓，然后利用水柱對 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。于水射流破碎長度，這就是長喉管射水抽氣器的工作原理。 20 4.1.6 抽氣設(shè)備抽氣設(shè)備 v水環(huán)真空泵水環(huán)真空泵 置于水室中的偏心葉置于水室中的偏心葉 輪，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生與水輪，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生與水 室同心的水環(huán)，利用室同心的水環(huán)，利用 葉片與水環(huán)間空間容葉片與水環(huán)間空間容 積隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周由積隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周由 小變大和由大變小的小變大和由大變小的 變化，

24、完成吸氣、壓變化，完成吸氣、壓 縮。水環(huán)真空泵的效縮。水環(huán)真空泵的效 率約為高效射水抽氣率約為高效射水抽氣 器的器的2倍。故新建機(jī)組倍。故新建機(jī)組 主要采用水環(huán)真空泵。主要采用水環(huán)真空泵。 21 4.2.1 發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型 v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)、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)表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng) 。 v直接空冷系統(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。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)簡單、投資、占地少；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備

25、少、系統(tǒng)簡單、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、啟動時(shí)缺點(diǎn)：粗大的排汽管道密封困難，真空難以維持、啟動時(shí) 建立真空花費(fèi)時(shí)間長。建立真空花費(fèi)時(shí)間長。 v混合式間接空冷系統(tǒng)混合式間接空冷系統(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。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。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。能差等。

26、22 4.2.1 發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型發(fā)電廠空冷系統(tǒng)類型 v表面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) 工作過程：與常規(guī)濕冷類似，不同之處為利用空工作過程：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)。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，控制簡單；優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約廠用電、設(shè)備少，控制簡單； 缺點(diǎn)：空冷塔占地大、基建投資多，表面式換熱缺點(diǎn)：空冷塔占地大、基建投資多，表面式換熱 效率低。效率低。 23 4.2.2 設(shè)計(jì)背壓與主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)背壓與主要設(shè)計(jì)參數(shù) v設(shè)計(jì)氣溫設(shè)計(jì)氣

27、溫 采用大氣干球溫度，設(shè)計(jì)計(jì)算參照采用大氣干球溫度，設(shè)計(jì)計(jì)算參照“典型年的小時(shí)氣溫統(tǒng)典型年的小時(shí)氣溫統(tǒng) 計(jì)表計(jì)表”，取加權(quán)平均值。，取加權(quán)平均值。 v初始溫差初始溫差 ITD：進(jìn)入空冷散熱器的熱介質(zhì)與大氣干球溫度之差。：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大小取決于凝汽器排汽溫度 vITD高，需要散熱元件少，投資少，但汽機(jī)效率低；反之亦然。高，需要散熱元件少，投資少，但汽機(jī)效率低；反之亦然。 v設(shè)計(jì)背壓設(shè)計(jì)背壓 與干球溫度、與干球溫度、ITD相關(guān)；相關(guān)； 要求背壓能有一個較大的范圍，以滿足安全性和經(jīng)濟(jì)性。要求背壓能有一個較大的范圍，以滿足安全性和經(jīng)濟(jì)性。 1wal ITDtt 1wc ttt cal ITDtt直接空冷： 24 4.2.3 空冷汽輪機(jī)的變工況運(yùn)行特點(diǎn)空冷汽輪機(jī)的變工況運(yùn)行特點(diǎn) v變