《汽輪機(jī)原理》講稿第07章陳

1、1第五章第五章 汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備2一，凝汽系統(tǒng)及主要設(shè)備：一，凝汽系統(tǒng)及主要設(shè)備：1、最簡(jiǎn)單的凝汽設(shè)備原則性系統(tǒng)圖、最簡(jiǎn)單的凝汽設(shè)備原則性系統(tǒng)圖。其主要設(shè)備有凝汽器、凝結(jié)水泵、其主要設(shè)備有凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵等。抽氣器、循環(huán)水泵等。（1）汽輪機(jī)；（）汽輪機(jī)；（2）發(fā)電機(jī)；）發(fā)電機(jī)；（3）凝汽器凝汽器：使排汽在凝汽器：使排汽在凝汽器3中不斷地凝結(jié)成水，建立高度真空；將凝結(jié)時(shí)放中不斷地凝結(jié)成水，建立高度真空；將凝結(jié)時(shí)放 出的熱量排出、將生成的凝結(jié)水匯集送走；出的熱量排出、將生成的凝結(jié)水匯集送走； （4）循環(huán)水泵循環(huán)水泵：為凝汽器提供冷卻水；：為凝汽器提供冷卻水；（5）

2、凝結(jié)水泵凝結(jié)水泵：不斷地把蒸汽凝結(jié)時(shí)生成的：不斷地把蒸汽凝結(jié)時(shí)生成的 凝結(jié)水從凝汽器底部熱井中抽出，并送凝結(jié)水從凝汽器底部熱井中抽出，并送 往給給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)；往給給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)； （6）抽氣器抽氣器：抽出漏入凝汽器內(nèi)的空氣，：抽出漏入凝汽器內(nèi)的空氣， 以維持高度真空以維持高度真空。3 二，凝汽設(shè)備的工作原理二，凝汽設(shè)備的工作原理根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的熱效率進(jìn)行分析根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的熱效率進(jìn)行分析 其其 中中 ， - 整整 機(jī)機(jī) 理理 想想 焓焓 降降 ； - 蒸蒸 汽汽 初初 焓焓 ； ( - ) - 為為 每每 kg 蒸蒸 汽汽 在在 鍋鍋 爐爐 中中 的的 吸吸 熱熱 量量 。 排汽焓；

3、排汽焓； 給水焓。給水焓。000fwcfwttthhhhhhHQHtH0hfwhchfwh0h4分析上式分析上式：要提高效率，則提高理想焓降，即提高：要提高效率，則提高理想焓降，即提高新蒸汽的初焓，新蒸汽的初焓，降低排汽焓降低排汽焓（壓力）。本章只是（壓力）。本章只是討討論降低排汽焓值的問(wèn)題論降低排汽焓值的問(wèn)題。要降低排汽焓值，就得降。要降低排汽焓值，就得降低排汽壓力。一般來(lái)說(shuō)，排汽壓力每降低低排汽壓力。一般來(lái)說(shuō)，排汽壓力每降低2 kpa，循，循環(huán)熱效率就可以提高約環(huán)熱效率就可以提高約3.5 %。所以，降低排汽壓力。所以，降低排汽壓力對(duì)提高火電廠循環(huán)熱效率是一個(gè)非常有效的措施。對(duì)提高火電廠循環(huán)

4、熱效率是一個(gè)非常有效的措施。 而降低排汽壓力的而降低排汽壓力的最有效的辦法最有效的辦法是：是：使排汽在密封使排汽在密封容器中、在溫度較低的條件下受到冷卻而凝結(jié)成水，容器中、在溫度較低的條件下受到冷卻而凝結(jié)成水，體積突然縮?。ㄈ缭隗w積突然縮?。ㄈ缭?.0049Mpa下，蒸汽比水的容下，蒸汽比水的容積大積大28000倍）而形成真空倍）而形成真空。同時(shí)再用抽氣器或者真。同時(shí)再用抽氣器或者真空泵將漏入空氣不斷地抽出，空泵將漏入空氣不斷地抽出，保持真空保持真空。在凝結(jié)中。在凝結(jié)中生成的凝結(jié)水，經(jīng)匯集以后，生成的凝結(jié)水，經(jīng)匯集以后，又重新送入鍋爐作為又重新送入鍋爐作為給水，反復(fù)循環(huán)使用給水，反復(fù)循環(huán)使用。

5、這就是凝汽設(shè)備的工作原理。這就是凝汽設(shè)備的工作原理。tH0p0tcp1cp1tH5(1）建立建立并并維持維持高度真空高度真空，即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中，即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中 較多的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。較多的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。(2）將蒸汽凝結(jié)成水，并將）將蒸汽凝結(jié)成水，并將凝結(jié)水凝結(jié)水回收到鍋爐作為回收到鍋爐作為給水給水。：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。 但不是排汽壓力越低越好。這是因?yàn)椋旱皇桥牌麎毫υ降驮胶谩＿@是因?yàn)椋?1）當(dāng)降低排汽壓力，）當(dāng)降低排汽壓力，則蒸汽比容則蒸汽比容v 增加增加，汽輪機(jī)，汽輪機(jī)排

6、汽部分的尺寸增大排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且成本上升。而且制造困難制造困難，材料也受到限制。，材料也受到限制。(2）當(dāng)降低排汽壓力，則蒸汽比容）當(dāng)降低排汽壓力，則蒸汽比容v 增加，增加，凝汽器的冷卻面積增大凝汽器的冷卻面積增大，冷，冷卻水量增大，卻水量增大，廠用電增大廠用電增大。因此，對(duì)排汽壓力和其他幾個(gè)方面要作技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比而定。一般，因此，對(duì)排汽壓力和其他幾個(gè)方面要作技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比而定。一般，最佳最佳排汽壓力排汽壓力為為pc = 0.002940.00686Mpa(0.030.07ata)，通常取，通常取0.005Mpa。6 凝凝 汽汽 器器 有有 混混 合合 式式 和和 表表 面面 式

7、式 凝凝 汽汽 器器 兩兩 大大 類(lèi)類(lèi) 。 一，一，混合式凝汽器混合式凝汽器 混合式凝汽器是使排汽在冷卻水中直接冷卻而凝結(jié)成水。在混合式凝汽器混合式凝汽器是使排汽在冷卻水中直接冷卻而凝結(jié)成水。在混合式凝汽器內(nèi)，從汽輪機(jī)中排出的內(nèi)，從汽輪機(jī)中排出的乏汽直接與乏汽直接與冷卻水混合冷卻水混合而得到凝結(jié)。冷卻水從而得到凝結(jié)。冷卻水從安裝在混合式凝汽器上部周?chē)膰姲惭b在混合式凝汽器上部周?chē)膰娮靽姵?，排汽由上部進(jìn)汽口進(jìn)入，嘴噴出，排汽由上部進(jìn)汽口進(jìn)入，與冷卻水混合而得到凝結(jié)，凝結(jié)水與冷卻水混合而得到凝結(jié)，凝結(jié)水與冷卻水一起用水泵抽走。不凝結(jié)與冷卻水一起用水泵抽走。不凝結(jié)的的空氣空氣，用，用抽氣器抽氣器或

8、者真空泵不斷或者真空泵不斷地抽出。這種凝汽器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷地抽出。這種凝汽器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效果好，制造成本低。缺點(diǎn)是與不清潔的冷卻水混合，不能作為鍋爐給卻效果好，制造成本低。缺點(diǎn)是與不清潔的冷卻水混合，不能作為鍋爐給水。水。7二二 ， 表表 面面 式式 凝凝 汽汽 器器 在表面式凝汽器內(nèi)，冷卻工質(zhì)與蒸汽由冷卻表面隔開(kāi)。根據(jù)冷卻工質(zhì)在表面式凝汽器內(nèi)，冷卻工質(zhì)與蒸汽由冷卻表面隔開(kāi)。根據(jù)冷卻工質(zhì) 不不 同同 ， 表表 面面 式式 凝凝 汽汽 器器 又又 分分 為為 空空 氣氣 冷冷 卻卻 和和 水水 冷冷 卻卻 兩兩 種種 。 用水作為冷卻工質(zhì)用水作為冷卻工質(zhì)的凝汽器簡(jiǎn)稱為的凝汽器簡(jiǎn)稱為 表面式凝汽器

9、表面式凝汽器。由于水的傳熱系數(shù)比。由于水的傳熱系數(shù)比空氣大，空氣大， 能保證凝汽器內(nèi)維持高度真空和能保證凝汽器內(nèi)維持高度真空和獲得潔凈的凝結(jié)水獲得潔凈的凝結(jié)水。因此，國(guó)內(nèi)。因此，國(guó)內(nèi)外火電廠主要采用這種凝汽器。外火電廠主要采用這種凝汽器。 81，表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)表面式凝汽器的結(jié)構(gòu) 如如 圖圖 所所 示，凝汽器的外殼通常鋼板做成示，凝汽器的外殼通常鋼板做成圓柱形圓柱形、橢圓形橢圓形或者或者方箱形方箱形。外殼兩端連接著形成水室的。外殼兩端連接著形成水室的端蓋端蓋2和和3，外殼內(nèi)的兩端又裝，外殼內(nèi)的兩端又裝有有管板管板4，管板，管板4上裝有很多上裝有很多冷卻管冷卻管。凝汽器內(nèi)部空間被冷卻管分隔成兩

10、部分：。凝汽器內(nèi)部空間被冷卻管分隔成兩部分： 蒸汽空間蒸汽空間（汽側(cè)（汽側(cè) ） 和和冷卻水空間冷卻水空間（ 水水 側(cè)側(cè) ） 。 2，表面式凝汽器的流程表面式凝汽器的流程 冷卻水從進(jìn)口冷卻水從進(jìn)口11 進(jìn)入水室進(jìn)入水室15 ，通過(guò)冷卻管流到另，通過(guò)冷卻管流到另一端水室一端水室16，轉(zhuǎn)向后，又經(jīng)冷卻管進(jìn)入水室，轉(zhuǎn)向后，又經(jīng)冷卻管進(jìn)入水室17，最后由出水口，最后由出水口12排出。排出。 這種這種 稱為雙流程凝汽器。稱為雙流程凝汽器。 還有單流程、還有單流程、 三流程、三流程、 四流程四流程 。 3，凝結(jié)水凝結(jié)水 汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器，在汽側(cè)與冷卻管接觸而凝結(jié)成水。凝汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器，在汽側(cè)與

11、冷卻管接觸而凝結(jié)成水。凝結(jié)水匯集到熱井結(jié)水匯集到熱井 7中，中， 由凝結(jié)水泵抽走并送到低壓加熱器。由凝結(jié)水泵抽走并送到低壓加熱器。 4，漏入空氣的抽出漏入空氣的抽出 漏入凝汽器的空氣，通過(guò)抽氣口漏入凝汽器的空氣，通過(guò)抽氣口8由抽氣器抽出。為由抽氣器抽出。為了減少抽氣器的負(fù)荷和回收熱量，了減少抽氣器的負(fù)荷和回收熱量， 使混有蒸汽的空氣再經(jīng)過(guò)一次冷卻，使蒸使混有蒸汽的空氣再經(jīng)過(guò)一次冷卻，使蒸汽凝結(jié)。汽凝結(jié)。 在凝汽器內(nèi)專(zhuān)門(mén)設(shè)置有空氣冷卻區(qū)在凝汽器內(nèi)專(zhuān)門(mén)設(shè)置有空氣冷卻區(qū)9。9 一 ，凝 結(jié) 特 點(diǎn) ： 假設(shè)只有水蒸汽存在，并且凝汽器內(nèi)各處的壓力都相等，則蒸汽應(yīng)假設(shè)只有水蒸汽存在，并且凝汽器內(nèi)各處的壓

12、力都相等，則蒸汽應(yīng)在與壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度下凝結(jié)。實(shí)際上并非如此，因?yàn)椋涸谂c壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度下凝結(jié)。實(shí)際上并非如此，因?yàn)椋?，排汽從凝汽器進(jìn)口向空氣抽出口流動(dòng)，由于流動(dòng)，排汽從凝汽器進(jìn)口向空氣抽出口流動(dòng)，由于流動(dòng)阻力存在阻力存在，稱為凝，稱為凝汽器的汽阻，則凝汽器內(nèi)各處壓力都不相同；汽器的汽阻，則凝汽器內(nèi)各處壓力都不相同；2，整個(gè)系統(tǒng)不可能完全密封，有，整個(gè)系統(tǒng)不可能完全密封，有空氣漏入空氣漏入。則凝汽器內(nèi)各處空氣分壓。則凝汽器內(nèi)各處空氣分壓也不相同，凝結(jié)時(shí)的飽和溫度也不相同。也不相同，凝結(jié)時(shí)的飽和溫度也不相同。 這樣，這樣，由于阻力和空氣的存在，蒸汽分壓降低由于阻力和空氣的存在，蒸汽分壓

13、降低，使，使凝結(jié)水溫度凝結(jié)水溫度低于低于凝汽器進(jìn)口處的凝汽器進(jìn)口處的 蒸蒸 汽汽 溫溫 度度 ，造成，造成。10二，空氣漏入對(duì)凝汽器工作的影響二，空氣漏入對(duì)凝汽器工作的影響 由于空氣的漏入，對(duì)凝汽器的工作是有由于空氣的漏入，對(duì)凝汽器的工作是有影響影響的的 ： 1，空氣的漏入會(huì)使，空氣的漏入會(huì)使傳熱效果變差傳熱效果變差，傳熱端差增大。結(jié)果會(huì)，傳熱端差增大。結(jié)果會(huì) 使排汽壓力升高，降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性；使排汽壓力升高，降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性； 2，空氣的漏入，增加了凝結(jié)水中空氣的氧溶解度，對(duì)汽輪，空氣的漏入，增加了凝結(jié)水中空氣的氧溶解度，對(duì)汽輪 機(jī)裝置和管道系統(tǒng)金屬產(chǎn)生機(jī)裝置和管道系統(tǒng)金屬產(chǎn)生腐蝕腐蝕，

14、影響機(jī)組的安全性；，影響機(jī)組的安全性； 3，空氣的漏入，會(huì)使空氣分壓增大，空氣的漏入，會(huì)使空氣分壓增大，使凝結(jié)水的過(guò)冷度增使凝結(jié)水的過(guò)冷度增 加加，凝結(jié)水過(guò)冷時(shí)，凝結(jié)水本身的熱量額外地被冷卻水凝結(jié)水過(guò)冷時(shí)，凝結(jié)水本身的熱量額外地被冷卻水 帶走一部分，這使凝結(jié)水回?zé)峒訜釙r(shí)，額外地多消耗一些帶走一部分，這使凝結(jié)水回?zé)峒訜釙r(shí)，額外地多消耗一些 汽輪機(jī)抽汽，降低了電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)抽汽，降低了電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。11一，凝汽器內(nèi)壓力的確定一，凝汽器內(nèi)壓力的確定 當(dāng)當(dāng) 蒸蒸 汽汽 處處 于于 飽飽 和和 狀狀 態(tài)態(tài) 時(shí)時(shí) ， 其其 壓壓 力力 與與 溫溫 度度 是是 一一 一一 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 的的 。 所

15、所 以以 ，凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 壓壓 力力 取取 決決 于于 蒸蒸 汽汽 凝凝 結(jié)結(jié) 溫溫 度度 。 為為 了了 求求 得得 凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 壓壓 力力 ， 就就 得得 先先 求求 出出 排排 汽汽 溫溫 度度 。排。排 汽汽 溫溫 度度 的的 高高 低低 取取 決決 于于 冷冷 卻卻 水水 的的 進(jìn)進(jìn) 口口 溫溫 度度 、冷、冷 卻卻 水水 的的 溫溫 升升 和和 傳傳 熱熱 端端 差差 。 凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 的的 壓壓 力力 可可 根根 據(jù)據(jù) 相相 應(yīng)應(yīng) 的的 飽飽 和和 溫溫 度度 求求 得得 ， 而而 排排 汽汽 溫溫 度度 可可 表表 示示 為為 ： = + +其其

16、 中中 ， - 冷冷 卻卻 水水 的的 進(jìn)進(jìn) 口口 溫溫 度度 ； - 冷冷 卻卻 水水 的的 溫溫 升升 ； -傳傳 熱熱 端端 差差 。 只要求得了溫度只要求得了溫度 ts之之 值值 ， 就可以就可以從水蒸汽表從水蒸汽表中查得相對(duì)應(yīng)的壓力中查得相對(duì)應(yīng)的壓力pc 。 cpst1wtwtwtt 1wtt 12（一）冷卻水的進(jìn)口溫度（一）冷卻水的進(jìn)口溫度 冷冷 卻卻 水水 的的 進(jìn)進(jìn) 口口 溫溫 度度 取取 決決 于于 電電 廠廠 所所 在在 的的 地地 理理 位位 置置 、 季季 節(jié)節(jié) 和和 供供 水水 方方 式式 。 電電 廠廠 供供 水水 方方 式式 有有 直直 流流 供供 水水 方方 式

17、式 和和 循循 環(huán)環(huán) 供供 水水 方方 式式 兩兩 種。種。 在在 直直 流流 供供 水水 系系 統(tǒng)統(tǒng) 中中 ， 電電 廠廠 從從 河河 流流 上上 游游 取取 水水 ， 冷冷 卻卻 水水 流流 經(jīng)經(jīng) 汽汽 輪輪 機(jī)機(jī) 凝凝 汽汽 器器 、 冷冷 油油 器器 和和 有有 關(guān)關(guān) 冷冷 卻卻 器器 之之 后后 ， 排排 入入 河河 流流 下下 游游 。 采采 用用 循循 環(huán)環(huán) 供供 水水 方方 式式 時(shí)時(shí) ， 冷冷 卻卻 水水 則則 沿沿 著著 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) 凝凝 汽汽 器器 等等 有有 關(guān)關(guān) 裝裝 置置 的的 回回 路路 循循 環(huán)環(huán) 流流 動(dòng)動(dòng) ， 取取 自自 水水 源源 的的 水水 只只 作作

18、為為 損損 失失 的的 補(bǔ)補(bǔ) 充充 水水 ， 故故 采采 用用 循循 環(huán)環(huán) 供供 水水 方方 式式 可可 以以 節(jié)節(jié) 約約 大大 量量 的的 水水 。 直直 流流 供供 水水 系系 統(tǒng)統(tǒng) 比比 較較 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 單單 ， 投投 資資 少少 ， 運(yùn)運(yùn) 行行 費(fèi)費(fèi) 用用 低低 。 我我 國(guó)國(guó) 南南 方方 的的 電電 廠廠 ， 一一 般般 都都 建建 在在 沿沿 江江 、 沿沿 河河 、 沿沿 海海 岸岸 或或 者者 沿沿 大大 的的 水水 庫(kù)庫(kù) 。 而而 北北 方方 的的 電電 廠廠 ， 由由 于于 水水 源源 不不 足足 ， 多多 采采 用用 循循 環(huán)環(huán) 供供 水水 方方 式式 。 1wt13（ 二二

19、 ）冷卻水的溫升）冷卻水的溫升 1、 冷冷 卻卻 水水 的的 溫溫 升升 可可 根根 據(jù)據(jù) 凝凝 汽汽 器器 的的 熱熱 平平 衡衡 方方 程程 式式 求求 出出 ： (5- 6 )從從 而而 ， ( 5- 7 )上上 二二 式式 中中 ， - 進(jìn)進(jìn) 入入 凝凝 汽汽 器器 的的 凝凝 汽汽 量量 （ kg / h ) ； - 進(jìn)進(jìn) 入入 凝凝 汽汽 器器 的的 冷冷 卻卻 水水 量量 （ kg / h ) ； - 排排 汽汽 焓焓 值值 和和 凝凝 結(jié)結(jié) 水水 焓焓 值值 （ kJ / kg )； - 冷冷 卻卻 水水 進(jìn)進(jìn) 出出 口口 焓焓 值值 (kJ / kg ) 。 wtwwwwwc

20、cctDhhDhhD186. 4)()(12 mhhDDhhtcccwccw186. 4)(186. 4 cDwD cchh、21wwhh 、142、冷、冷 卻卻 倍倍 率率 m = / 稱稱 為為 冷冷 卻卻 倍倍 率率 （ 或或 循循 環(huán)環(huán) 倍倍 率率 ） ， 它它 表表 示示 凝凝 結(jié)結(jié) 單單 位位 蒸蒸 汽汽 汽汽 量量 所所 需需 要要 的的 冷冷 卻卻 水水 量量 。 m 值值 越越 大大 ， 則則 冷冷 卻卻 水水 的的 溫溫 升升 越越 小小 ， 凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 壓壓 力力 越越 低低 ， 會(huì)會(huì) 使使 整整 機(jī)機(jī) 理理 想想 焓焓 降降 增增 加加 ， 從從 而而 可可

21、 以以 提提 高高 電電 廠廠 熱熱 效效 率率 。 但但 是是 ， m 大大 則則 冷冷 卻卻 水水 量量 大大 ， 冷冷 卻卻 水水 泵泵 功功 率率 大大 。 故故 m 值值 大大 小小 要要 通通 過(guò)過(guò) 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 技技 術(shù)術(shù) 對(duì)對(duì) 比比 后后 確確 定定 。 一一 般般 ， 對(duì)對(duì) 于于 單單 流流 程程 凝凝 汽汽 器器 ， m = 80 120 范范 圍圍 之之 內(nèi)內(nèi) ；對(duì)；對(duì) 于于 雙雙 流流 程程 凝凝 汽汽 器器 ， m = 6070 范范 圍圍 之之 內(nèi)內(nèi) 。 每每1kg蒸汽在凝結(jié)時(shí)所放出的蒸汽在凝結(jié)時(shí)所放出的潛熱潛熱，約，約2200kJ/kg，變化很，變化很小，這樣，式（

22、小，這樣，式（5-7）為：）為： cchh mmmhhtccw520186. 42200186. 4 wDcD153、凝汽器的最有利真空和極限真空、凝汽器的最有利真空和極限真空：（1）凝汽器的最有利真空）凝汽器的最有利真空：凝汽器的進(jìn)汽量是由外界負(fù)荷決定的，：凝汽器的進(jìn)汽量是由外界負(fù)荷決定的，而冷卻水溫升是有依靠調(diào)節(jié)冷卻水量來(lái)控制的。冷卻水量增加，而冷卻水溫升是有依靠調(diào)節(jié)冷卻水量來(lái)控制的。冷卻水量增加，可降低冷卻水溫升，降低汽輪機(jī)排汽壓力，增大理想焓降，提高可降低冷卻水溫升，降低汽輪機(jī)排汽壓力，增大理想焓降，提高經(jīng)濟(jì)性。但是水泵功率要增大。這里有一個(gè)最佳冷卻水量，即冷經(jīng)濟(jì)性。但是水泵功率要增大

23、。這里有一個(gè)最佳冷卻水量，即冷卻水量增大，使汽輪機(jī)功率增加所得到收益大于水泵功率增大，卻水量增大，使汽輪機(jī)功率增加所得到收益大于水泵功率增大，凈收益最大。這時(shí)候的真空稱為凝汽器的最有利真空。凈收益最大。這時(shí)候的真空稱為凝汽器的最有利真空。（2）凝汽器的極限真空）凝汽器的極限真空：若真空進(jìn)一步增高，使末級(jí)葉片的斜切：若真空進(jìn)一步增高，使末級(jí)葉片的斜切部分達(dá)到膨脹極限時(shí)的真空稱為凝汽器的極限真空。這時(shí)候余速部分達(dá)到膨脹極限時(shí)的真空稱為凝汽器的極限真空。這時(shí)候余速損失增加。損失增加。16（三）傳熱端差（三）傳熱端差t 傳熱端差傳熱端差 和和 冷冷 卻卻 面面 積積 、 傳傳 熱熱 量量 及及 傳傳

24、熱熱 系系 數(shù)數(shù) 有有 關(guān)關(guān) 系系 。 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 時(shí)時(shí) ， 一一 般般 取取t =3 10 。 對(duì)對(duì) 于于 單單 流流 程程 凝凝 汽汽 器器 ， 取取t =( 7 9 )，對(duì)，對(duì) 于于 多多 流流 程程 凝凝 汽汽 器器 ， 取取 t = ( 4.5 6.5 )。14186wcDkAett17多 壓 凝 汽 器 現(xiàn)現(xiàn) 代代 大大 功功 率率 汽汽 輪輪 機(jī)機(jī) 都都 采采 用用 多多 缸缸 多多 排排 汽汽 口口 。 為為 了了 提提 高高 大大 功功 率率 汽汽 輪輪 機(jī)機(jī) 的的 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 性性 ， 常常 采采 用用 多多 壓壓 凝凝 汽汽 器器 。 多多 壓壓 凝凝 汽汽 器器 就就

25、是是 將將 凝凝 汽汽 器器 的的 汽汽 側(cè)側(cè) 分分 隔隔 成成 與與 汽汽 輪輪 機(jī)機(jī) 排排 汽汽 口口 個(gè)個(gè) 數(shù)數(shù) 相相 同同 的的 兩兩 個(gè)個(gè) 或或 更更 多多 的的 互互 不不 相相 通通 的的 部部 分分 。 圖圖 5 -16 為為 雙雙 壓壓 凝凝 汽汽 器器 的的 示示 意意 圖圖 。進(jìn)進(jìn) 水水 側(cè)側(cè) 的的 冷冷 卻卻 水水 溫溫 度度 較較 低低 ，其，其 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 汽汽 側(cè)側(cè) 壓壓 力力 也也 較較 低低 ； 出出 水水 側(cè)側(cè) 的的 冷冷 卻卻 水水 溫溫 度度 較較 高高 ， 因因 此此 ，其，其 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 汽汽 側(cè)側(cè) 壓壓 力力 也也 較較 高高 。 同同 理理 ，

26、也也 有有 三三 壓壓 、 四四 壓壓 凝凝 汽汽 器器 。 采采 用用 多多 壓壓 凝凝 汽汽 器器 可可 以以 提提 高高 機(jī)機(jī) 組組 的的 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 性性 。 181 1，抽氣器的作用，抽氣器的作用 抽抽 氣氣 器器 的的 作作 用用 是是 將將 漏漏 入入 凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 空空 氣氣 不不 斷斷 地地 抽抽 出出 ， 以以 維維 持持 凝凝 汽汽 器器 內(nèi)內(nèi) 的的 高高 度度 真真 空空 。 故故 抽抽 氣氣 器器 工工 作作 的的 好好 壞壞 對(duì)對(duì) 凝凝 汽汽 器器 工工 作作 的的 影影 響響 很很 大大 。 任任 何何 一一 種種 抽抽 汽汽 器器 ， 不不 論論 其其

27、 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 和和 工工 作作 原原 理理 如如 何何 ， 都都 是是 一一 種種 壓壓 氣氣 器器 ， 它它 將將 汽汽 氣氣 混混 合合 物物 從從 凝凝 汽汽 器器 抽抽 氣氣 口口 的的 壓壓 力力 壓壓 縮縮 到到 高高 于于 大大 氣氣 壓壓 的的 出出 口口 壓壓 力力 。 2 2，抽氣器的型式，抽氣器的型式 抽抽 氣氣 器器 的的 型型 式式 有有 機(jī)機(jī) 械械 式式 和和 噴噴 射射 式式 兩兩 種種 。 噴噴 射射 式式 抽抽 氣氣 器器 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 單單 、 工工 作作 可可 靠靠 、 制制 造造 成成 本本 低低 、 維維 護(hù)護(hù) 方方 便便 、 建建 立立 真真 空

28、空 快快 。 常常 用用 的的 噴噴 射射 式式 抽抽 氣氣 器器 有有 射射 汽汽 抽抽 氣氣 器器 和和 射射 水水 抽抽 氣氣 器器 兩兩 種種 ， 工工 作作 原原 理理 相相 同同 工工 質(zhì)質(zhì) 不不 同同 。 前前 者者 用用 蒸蒸 汽汽 作作 工工 質(zhì)質(zhì) ， 后后 者者 用用 水水 作作 工工 質(zhì)質(zhì) 。 19 一、一、 射射 汽汽 抽抽 氣氣 器器 1.1.啟動(dòng)抽氣器的結(jié)構(gòu)和工作原理啟動(dòng)抽氣器的結(jié)構(gòu)和工作原理： 啟 動(dòng) 抽 氣 器 的 作 用 是 在 汽汽 輪輪 機(jī)機(jī) 啟啟 動(dòng)動(dòng) 前前 給 凝 汽 器 建 立 真 空 ， 以 縮 短 機(jī) 組 啟 動(dòng) 時(shí) 間 。 圖 為 啟 動(dòng) 抽

29、氣 器 示 意 圖 ， 它 主 要 由 工工 作作 噴噴 嘴嘴 A 、 混混 合合 室室 B 和 擴(kuò)擴(kuò) 壓壓 管管 C 所 組 成 。 工 質(zhì) 是 新新 蒸蒸 汽汽 ，新 蒸 汽 進(jìn) 入 工 作 噴 嘴 A ， 在 噴 嘴 A 膨 脹 加速 造 成 一 個(gè) 遠(yuǎn) 高 于 音 速 的 高 速 汽 流 射 入 混 合 室 。高 速 汽 流 有 很 強(qiáng) 的 空 吸 作 用 ， 從 而 將 從 抽 氣 口 來(lái) 的 汽 氣 混 合 汽 流 帶 走 ， 并 進(jìn) 入 擴(kuò) 壓 管 C 。混 合 汽 流 在 擴(kuò) 壓 管 C 中 不 斷 擴(kuò) 壓 ， 直 到 壓 力 稍 大 于 大 氣 壓 力 后 排 入 大 氣 。

30、 啟 動(dòng) 抽 氣 器 功 率 大 建 立 真 空 快 ， 但 工工 質(zhì)質(zhì) 和和 工工 質(zhì)質(zhì) 的的 熱熱 量量 不不 能能 回回 收收 ， 有有 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 損損 失失 。 故 它 只 作 為 啟 動(dòng) 時(shí) 用 。 一 旦 汽 輪 機(jī) 正 常 工 作 以 后 ， 主 抽 氣 器 便 投 入 工 作 ， 啟 動(dòng) 抽 氣 器 停 止 工 作 。 202. 2. 主主 抽抽 氣氣 器器 主抽氣器的作用 ：是在汽輪機(jī)正常工作時(shí)使用是在汽輪機(jī)正常工作時(shí)使用，以維持凝汽器的高度真空。主抽氣器一般都采用帶中間冷卻器的多級(jí)型式。其目的在于可以得到更高的真空度，同時(shí)也可以回收工質(zhì)和熱量，提高經(jīng)濟(jì)性。圖為兩級(jí)射汽抽氣

31、器工作原理圖。凝汽器內(nèi)的汽氣混合物由第一級(jí)抽氣器抽出，并壓縮到某一中間壓力（低于大氣壓力），然后進(jìn)入中間冷卻器2。在中間冷卻器2中，混合物中的部分蒸汽被凝結(jié)成水，而未凝結(jié)的汽氣混合物又被第二級(jí)抽走。在第二級(jí)抽氣器中，汽氣混合物被壓縮到略高于大氣壓力，再經(jīng)第二級(jí)冷卻器4進(jìn)一步凝結(jié)并回收工質(zhì)和熱量。最后的空氣和少 量未凝結(jié)的蒸汽一起排入大氣。 21（ 二二 ）射）射 水水 抽抽 氣氣 器器 射水抽氣器的工作原理工作原理：射水抽氣器的工作原理同射汽抽氣器相同，如圖所示。它主要由工作水進(jìn)口工作水進(jìn)口1、噴嘴噴嘴2、混合室混合室5、擴(kuò)壓管擴(kuò)壓管7和和逆止閥逆止閥6等部件所組成。壓力水由射水泵射水泵供給，經(jīng)噴嘴形成高速射流射出，從而將凝汽器中的汽氣混合物抽出 。 射水抽氣器不消耗新蒸汽不消耗新蒸汽，運(yùn)行費(fèi)用較射汽抽氣器低。系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 但 需需 要要 另另 外外 安安 裝裝 射射 水水 泵泵 。 現(xiàn) 代 大 型 汽 輪 機(jī) 都 采 用 射 水 抽 氣 器 。 國(guó) 產(chǎn) 200 MW 汽 輪 機(jī) 就 是 采 用 射 水 抽 氣 器 作 為 主 抽 汽 器 。 中 小 型 汽 輪 機(jī) 多 采 用 射 汽 抽 氣 器 作 為 主