汽輪機設(shè)備及運行-第五章.

1、第五章 汽輪機的凝汽設(shè)備 第一節(jié) 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成 第二節(jié) 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)及分類 第三節(jié) 凝汽器的熱力特性 第四節(jié) 抽氣器 第五節(jié) 凝汽器的運行與監(jiān)督 第六節(jié) 凝汽器的清洗第一節(jié) 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成 5.15.1 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成 凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機裝置的重要組成部分之一，凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機裝置的重要組成部分之一，它的工作情況直接影響到整個裝置的熱經(jīng)濟性和運行可它的工作情況直接影響到整個裝置的熱經(jīng)濟性和運行可靠性?？啃?。 凝汽設(shè)備在汽輪機裝置的熱力循環(huán)中起著凝汽設(shè)備在汽輪機裝置的熱力循環(huán)中起著冷源作用冷源作用。降低汽輪機排汽的壓力和溫度，就可以減小冷源

2、損失，降低汽輪機排汽的壓力和溫度，就可以減小冷源損失，提高循環(huán)熱效率。提高循環(huán)熱效率。 一、凝汽設(shè)備的任務(wù)一、凝汽設(shè)備的任務(wù)熱熱力力循循環(huán)環(huán)熱熱效效率率曲曲線線 5.15.1 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成 在凝汽器中，不斷循環(huán)的冷卻水創(chuàng)造凝汽器中的低在凝汽器中，不斷循環(huán)的冷卻水創(chuàng)造凝汽器中的低溫環(huán)境，使排汽釋放汽化潛熱而發(fā)生凝結(jié)。凝汽器中蒸溫環(huán)境，使排汽釋放汽化潛熱而發(fā)生凝結(jié)。凝汽器中蒸汽凝結(jié)的空間是汽凝結(jié)的空間是汽液兩相共存汽液兩相共存的，的，汽側(cè)壓力等于蒸汽凝汽側(cè)壓力等于蒸汽凝結(jié)溫度所對應(yīng)的飽和壓力結(jié)溫度所對應(yīng)的飽和壓力。蒸汽凝結(jié)溫度由冷卻條件決。蒸汽凝結(jié)溫度由冷卻條件決定。只

3、要冷卻水溫不高，蒸汽凝結(jié)溫度也不高，一般為定。只要冷卻水溫不高，蒸汽凝結(jié)溫度也不高，一般為3030左右，所對應(yīng)的飽和壓力約為左右，所對應(yīng)的飽和壓力約為4-5kPa,4-5kPa,該壓力大大低該壓力大大低于大氣壓力，從而在凝汽器中形成于大氣壓力，從而在凝汽器中形成高度真空高度真空。 凝汽設(shè)備的凝汽設(shè)備的最主要的作用有兩方面最主要的作用有兩方面：一是在汽輪機：一是在汽輪機排汽口建立并維持一定的真空；二是保證蒸汽凝結(jié)并回排汽口建立并維持一定的真空；二是保證蒸汽凝結(jié)并回收凝結(jié)水作為鍋爐給水。收凝結(jié)水作為鍋爐給水。 此外，凝汽設(shè)備還是凝結(jié)水和補給水去除氧器之前的此外，凝汽設(shè)備還是凝結(jié)水和補給水去除氧器之

4、前的先期除氧設(shè)備；接受機組啟停和運行中的疏水和甩負(fù)荷先期除氧設(shè)備；接受機組啟停和運行中的疏水和甩負(fù)荷過程中旁路排汽，以回收熱量和減少循環(huán)工質(zhì)損失。過程中旁路排汽，以回收熱量和減少循環(huán)工質(zhì)損失。 5.15.1 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成二、凝汽設(shè)備的組成二、凝汽設(shè)備的組成 以水為冷卻介質(zhì)的凝汽設(shè)備，一般由以水為冷卻介質(zhì)的凝汽設(shè)備，一般由凝汽器、凝結(jié)凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵水泵、抽氣器、循環(huán)水泵以及它們之間的連接管道和附以及它們之間的連接管道和附件組成。最簡單的凝汽設(shè)備示意圖如圖示。件組成。最簡單的凝汽設(shè)備示意圖如圖示。最簡單的凝汽設(shè)備示意圖最簡單的凝汽設(shè)備示意圖1. 1.

5、 凝汽器：凝汽器：凝結(jié)乏汽，建立真凝結(jié)乏汽，建立真空，收集凝結(jié)水并進行除氧?？?，收集凝結(jié)水并進行除氧。2. 2. 循環(huán)水泵：循環(huán)水泵：提供連續(xù)足量的提供連續(xù)足量的循環(huán)冷卻水，帶走蒸汽的熱量。循環(huán)冷卻水，帶走蒸汽的熱量。3. 3. 凝結(jié)水泵：凝結(jié)水泵：向鍋爐輸送潔凈向鍋爐輸送潔凈的給水。的給水。4. 4. 抽氣器：抽氣器：排出不凝結(jié)氣體，排出不凝結(jié)氣體，維持凝汽器真空。維持凝汽器真空。三、凝汽設(shè)備的要求三、凝汽設(shè)備的要求 凝汽設(shè)備滿足的要求：凝汽設(shè)備滿足的要求： 1.1.具有較高的傳熱系數(shù)；具有較高的傳熱系數(shù)； 2.2.有良好的嚴(yán)密性；有良好的嚴(yán)密性； 3.3.盡可能的降低凝結(jié)水的過冷度。盡可能

6、的降低凝結(jié)水的過冷度。 4.4.凝汽器的汽阻、水阻要小。凝汽器的汽阻、水阻要小。 5.5.力求抽氣功耗最小；力求抽氣功耗最?。?6.6.凝結(jié)水的溶氧量要?。荒Y(jié)水的溶氧量要?。?7.7.便于安裝、檢修、清洗維護。便于安裝、檢修、清洗維護。 5.15.1 凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成凝汽設(shè)備的任務(wù)及組成第二節(jié) 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 凝汽器可分為表面式和混合式兩大類。根據(jù)冷卻介凝汽器可分為表面式和混合式兩大類。根據(jù)冷卻介質(zhì)不同，表面式凝汽器又分為空氣冷卻式和水冷卻式兩質(zhì)不同，表面式凝汽器又分為空氣冷卻式和水冷卻式兩種。其中，水冷卻式凝

7、汽器應(yīng)用得較廣泛，因此，水冷種。其中，水冷卻式凝汽器應(yīng)用得較廣泛，因此，水冷卻表面式凝汽器常簡稱為表面式凝汽器?？绽涫侥鲄s表面式凝汽器常簡稱為表面式凝汽器?？绽涫侥髦辉谌彼貐^(qū)使用。只在缺水地區(qū)使用。 空氣冷卻凝汽器是以空氣作為冷卻介質(zhì)，把蒸汽凝空氣冷卻凝汽器是以空氣作為冷卻介質(zhì)，把蒸汽凝結(jié)成水。發(fā)電廠采用翅片管式的空冷散熱器，直接或間結(jié)成水。發(fā)電廠采用翅片管式的空冷散熱器，直接或間接用環(huán)境空氣來冷凝汽輪機排汽的冷卻系統(tǒng)，稱為空冷接用環(huán)境空氣來冷凝汽輪機排汽的冷卻系統(tǒng)，稱為空冷系統(tǒng)。采用空冷系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機組簡稱為空冷機組。系統(tǒng)。采用空冷系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機組簡稱為空冷機組。與同容量濕冷機

8、組相比，空冷機組冷卻系統(tǒng)本身可節(jié)水與同容量濕冷機組相比，空冷機組冷卻系統(tǒng)本身可節(jié)水97%97%以上，全廠性節(jié)水約以上，全廠性節(jié)水約65%65%。所以，空冷機組是。所以，空冷機組是“富煤富煤缺水缺水”地區(qū)或干旱地區(qū)建設(shè)火力發(fā)電廠的最佳選擇。地區(qū)或干旱地區(qū)建設(shè)火力發(fā)電廠的最佳選擇。 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式

9、凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型汽輪機排汽管道汽輪機排汽管道 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型排汽管道的布置 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 水冷表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖。水冷表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖。 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型一、表面式凝汽器的分類一、表面式凝汽器的分類 汽流向心式汽流向心式汽流方向汽流方向冷卻水流程冷卻水流程單流程單流程水室形式水室形式單一制單一制對分制對分制 汽流向側(cè)式汽流向側(cè)式雙流程雙流程多流程多流程汽

10、側(cè)壓力汽側(cè)壓力單壓單壓多壓多壓 汽流向上式汽流向上式 汽流向下式汽流向下式 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型管束隔板管束隔板冷卻管束冷卻管束抽氣口抽氣口擋板擋板空氣冷卻區(qū)空氣冷卻區(qū)熱井熱井水室隔板水室隔板人孔人孔 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型二、凝汽器的構(gòu)造二、凝汽器的構(gòu)造 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 1.1.凝汽器的外殼凝汽器的外殼 材料：生鐵鑄造或鋼板焊接材料：生鐵鑄造或鋼板焊接 外形：圓形（中小機組）或方箱形（大機組）外形：圓形（中小機組）或方箱形（大機組） 5 5.2 .2

11、表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 2.2.水室和端蓋水室和端蓋 材料：生鐵或鋼板材料：生鐵或鋼板 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 3.3.管板和隔板管板和隔板 材料：黃銅和不銹鋼材料：黃銅和不銹鋼 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 4.4.凝汽器管凝汽器管 材料：銅管、不銹鋼管或鈦管材料：銅管、不銹鋼管或鈦管

12、 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型凝汽器管的排列方式凝汽器管的排列方式斜放正方形排列方式斜放正方形排列方式三角形排列方式三角形排列方式輻向排列方式輻向排列方式 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型“卵狀卵狀”管束布置形式管束布置形式管管束束布布置置形形式式 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型“教堂窗式教堂窗式”管束布置形式管束布置形式管管束束布布置置形形式式 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型“帶狀帶

13、狀”管束布置形式管束布置形式管管束束布布置置形形式式 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型“將軍帽將軍帽”狀管束布置形式狀管束布置形式管管束束布布置置形形式式 5.5.凝汽器與汽輪機排汽口的連接凝汽器與汽輪機排汽口的連接 5 5.2 .2 表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)和類型第三節(jié) 凝汽器的熱力特性 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性 由表面式凝汽器的工作原理可知，在理想情況下，由表面式凝汽器的工作原理可知，在理想情況下，凝汽器的壓力應(yīng)等于冷卻水溫所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力。凝汽器的壓力應(yīng)等于冷卻水溫所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力。實際情況下，凝汽器的

14、壓力總是高于這一理想壓力。實際情況下，凝汽器的壓力總是高于這一理想壓力。一、凝汽器內(nèi)壓力一、凝汽器內(nèi)壓力 的確定的確定cp凝汽器汽側(cè)凝汽器汽側(cè)空間多組分空間多組分介質(zhì)共存介質(zhì)共存蒸汽蒸汽不凝結(jié)氣體不凝結(jié)氣體原蒸汽中夾帶（很少），真空系統(tǒng)不原蒸汽中夾帶（很少），真空系統(tǒng)不嚴(yán)密漏入系統(tǒng)的空氣嚴(yán)密漏入系統(tǒng)的空氣csappp道爾頓定律：汽側(cè)空間的總壓力是組成氣體分壓力之和道爾頓定律：汽側(cè)空間的總壓力是組成氣體分壓力之和利用混合氣體利用混合氣體關(guān)系式關(guān)系式,0.622ssssaaaavscsvaaavsvasaasp vR T p vR TqD xv qD vqqTTRR11 0.622csasppDx

15、 D求得求得10.622110.622acsaasDpx DpDx D假定假定：110000asDD凝結(jié)凝結(jié)99%，干度，干度x=0.01凝結(jié)凝結(jié)99.9%，干度，干度x=0.001凝結(jié)凝結(jié)99.99%，干度，干度x=0.00010.99380.94140.6165scscscpppppp 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性pspspaps 空冷區(qū)主凝結(jié)區(qū)主凝結(jié)區(qū)，主凝結(jié)區(qū)，總壓總壓pc蒸汽壓力蒸汽壓力ps，psps決定于汽、水共存的決定于汽、水共存的熱平衡溫度，即對應(yīng)壓力下熱平衡溫度，即對應(yīng)壓力下水蒸汽的飽和溫度。凝汽器水蒸汽的飽和溫度。凝汽器內(nèi)的溫度決定于蒸汽凝結(jié)和內(nèi)的溫度

16、決定于蒸汽凝結(jié)和冷卻水加熱的換熱過程。冷卻水加熱的換熱過程。空冷區(qū)，空冷區(qū)，空氣所含比重逐漸變大，空氣所含比重逐漸變大， ps才明顯小于才明顯小于pc，ts下降，汽氣混合物才被冷卻。下降，汽氣混合物才被冷卻。pc 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性 通常，凝汽器的壓力是指凝汽器喉部的壓力（主凝通常，凝汽器的壓力是指凝汽器喉部的壓力（主凝結(jié)區(qū)），所以，凝汽器的壓力可以通過計算凝汽器中蒸結(jié)區(qū)），所以，凝汽器的壓力可以通過計算凝汽器中蒸汽的凝結(jié)溫度來確定凝汽器的壓力。汽的凝結(jié)溫度來確定凝汽器的壓力。主凝結(jié)區(qū)空冷區(qū)t水2 蒸汽1tstw1tw2ttst冷卻水溫升冷卻水溫升t冷卻水的進、

17、出口溫差。冷卻水的進、出口溫差。傳熱端差傳熱端差t 凝汽器進口壓力下的蒸凝汽器進口壓力下的蒸汽飽和溫度與冷卻水出口汽飽和溫度與冷卻水出口溫度的差。溫度的差。1swtttt 主凝結(jié)區(qū)的凝結(jié)溫度：主凝結(jié)區(qū)的凝結(jié)溫度：主凝結(jié)區(qū)主凝結(jié)區(qū)：( )cssppf t 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性凝汽器中蒸汽與冷卻水溫度凝汽器中蒸汽與冷卻水溫度沿冷卻面積的分布示意圖沿冷卻面積的分布示意圖21wwttt 2swtttA影響凝汽器內(nèi)壓力的三個因素：影響凝汽器內(nèi)壓力的三個因素：1.1.冷卻水進口冷卻水進口溫度溫度 1wt季節(jié)與氣候（主要因素）季節(jié)與氣候（主要因素）1wt夏季夏季1wt冬季冬季夏

18、季真空夏季真空 冬季真空冬季真空南方真空南方真空北方真空北方真空同樣條件同樣條件供水方式供水方式由熱平衡方程求得由熱平衡方程求得：2. 2. 冷卻水溫升冷卻水溫升tccpwchhtc DD 2121()()()cccwwwwpwwwpQD hhDhhD cttD ct4.1874.187ccccwchhhhDDm冷卻水的溫升可根據(jù)凝汽器的換熱方程求得。冷卻水的溫升可根據(jù)凝汽器的換熱方程求得。蒸汽的放熱量等于冷卻水的吸收量。熱平衡方程為：蒸汽的放熱量等于冷卻水的吸收量。熱平衡方程為： 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性1swtttt 冷水塔和噴水池的冷卻效果冷水塔和噴水池的冷卻效

19、果開式開式閉式閉式水源水源- -江、河、湖、海江、河、湖、海直流（開式）供水直流（開式）供水(4.2.3)wcmDD循環(huán)倍率循環(huán)倍率m：冷卻水量與被凝結(jié)蒸汽量之比。冷卻水量與被凝結(jié)蒸汽量之比。tm 真空真空初投資初投資循環(huán)水泵電耗循環(huán)水泵電耗循環(huán)水泵容量循環(huán)水泵容量 循環(huán)水管路阻力循環(huán)水管路阻力 末級葉片長度末級葉片長度m=50120單流程（水阻?。﹩瘟鞒蹋ㄋ栊。﹎取較取較大值大值雙流程（水阻大）雙流程（水阻大）循環(huán)（閉式）供水循環(huán)（閉式）供水m取較取較小值小值開啟臺數(shù)開啟臺數(shù)是汽化潛熱，考慮濕度后，在是汽化潛熱，考慮濕度后，在214021402220KJ/Kg2220KJ/Kg左右，取平均

20、值，則左右，取平均值，則 cchh21805204.187tmm 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性 一般汽輪機運行時，排汽量由外界負(fù)荷決定，不一般汽輪機運行時，排汽量由外界負(fù)荷決定，不可調(diào)節(jié)，所以控制冷卻水溫升的主要手段就是改變冷可調(diào)節(jié)，所以控制冷卻水溫升的主要手段就是改變冷卻水量。冷卻水量主要由循環(huán)水泵的容量和運行臺數(shù)卻水量。冷卻水量主要由循環(huán)水泵的容量和運行臺數(shù)決定。冷卻水量增加，決定。冷卻水量增加，tt減小，排汽壓力降低減小，排汽壓力降低, ,則汽則汽輪機發(fā)出功率增加。但無論從設(shè)計角度還是運行角度輪機發(fā)出功率增加。但無論從設(shè)計角度還是運行角度來說，都不是真空越高越好。對

21、于一臺結(jié)構(gòu)已定的汽來說，都不是真空越高越好。對于一臺結(jié)構(gòu)已定的汽輪機，蒸汽在末級存在極限膨脹壓力。若排汽壓力低輪機，蒸汽在末級存在極限膨脹壓力。若排汽壓力低于該值，則蒸汽的部分膨脹只能發(fā)生在動葉之后，產(chǎn)于該值，則蒸汽的部分膨脹只能發(fā)生在動葉之后，產(chǎn)生膨脹不足損失，汽輪機功率不再增加，反而還因凝生膨脹不足損失，汽輪機功率不再增加，反而還因凝結(jié)水溫降低、最末級回?zé)岢槠吭黾佣箼C組功率減結(jié)水溫降低、最末級回?zé)岢槠吭黾佣箼C組功率減小。小。凝汽器的極限真空凝汽器的極限真空就是就是指使汽輪機作功達到最大指使汽輪機作功達到最大值的排汽壓力所對應(yīng)的真空值的排汽壓力所對應(yīng)的真空。而且，要達到凝汽器的。而且

22、，要達到凝汽器的極限真空，需要大幅度增加循環(huán)水量，導(dǎo)致循環(huán)水泵極限真空，需要大幅度增加循環(huán)水量，導(dǎo)致循環(huán)水泵功耗增加，在經(jīng)濟上不合算。功耗增加，在經(jīng)濟上不合算。 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性 運行中，機組要盡量運行中，機組要盡量保持在保持在凝汽器的最佳真空凝汽器的最佳真空下工作。最佳真空就是下工作。最佳真空就是指指提高真空后所增加的汽輪提高真空后所增加的汽輪機功率與為提高真空使循機功率與為提高真空使循環(huán)水泵多消耗的廠用電之環(huán)水泵多消耗的廠用電之差達到最大時的真空值差達到最大時的真空值。 實際上，運行循環(huán)水實際上，運行循環(huán)水泵可能有幾臺，循環(huán)水量泵可能有幾臺，循環(huán)水量也不能

23、連續(xù)調(diào)節(jié)，所以應(yīng)也不能連續(xù)調(diào)節(jié)，所以應(yīng)通過試驗確定不同負(fù)荷及通過試驗確定不同負(fù)荷及不同進口水溫下的最佳真不同進口水溫下的最佳真空?？?。 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性3.3.凝汽器傳熱端差凝汽器傳熱端差t傳熱方程傳熱方程 凝汽器的傳熱過程是管外凝結(jié)放熱、管壁凝汽器的傳熱過程是管外凝結(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)模型數(shù)模型()ccccmQD hhA K t對數(shù)平均溫差對數(shù)平均溫差mttw1 蒸汽蒸汽1水水2主凝結(jié)區(qū)主凝結(jié)區(qū)空冷區(qū)空冷區(qū)ttstw2t 空冷區(qū)面積較小，假設(shè)空冷區(qū)面積較小，假設(shè)ts沿整

24、個換熱面不變：沿整個換熱面不變：-ln()mt大端差 小端差大端差小端差1212()()ln()/()ln()/swswswswtttttttttttt 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性41871cwA KDtte影響影響 的主要因素的主要因素t設(shè)計時設(shè)計時運行時運行時傳熱面積傳熱面積AcAc， 投資投資 ，需技術(shù)經(jīng)濟比較決定，需技術(shù)經(jīng)濟比較決定， 不宜過小，不宜過小，3 31010tt冷卻面積冷卻面積AcAc雜物堵塞，人為堵塞雜物堵塞，人為堵塞( (銅管泄漏后銅管泄漏后) )AcActcp由此求得由此求得 5 5.3 .3

25、 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性（2 2）影響汽側(cè)放熱系數(shù)的因素：）影響汽側(cè)放熱系數(shù)的因素：管表面附近不凝結(jié)氣體聚積形成氣膜阻礙管表面附近不凝結(jié)氣體聚積形成氣膜阻礙蒸汽的凝結(jié)放熱，進一步加大熱阻。蒸汽的凝結(jié)放熱，進一步加大熱阻。（凝汽器嚴(yán)密性變差，（凝汽器嚴(yán)密性變差， 抽氣器工作性能抽氣器工作性能惡化使汽膜增厚）惡化使汽膜增厚）水膜厚度水膜厚度氣膜厚度氣膜厚度凝結(jié)水膜厚度受凝結(jié)量和管束排列影響。凝結(jié)水膜厚度受凝結(jié)量和管束排列影響。物理垢物理垢( (如礦物垢，污垢如礦物垢，污垢) )生物垢生物垢導(dǎo)熱熱阻增大導(dǎo)熱熱阻增大總體傳熱系數(shù)減小總體傳熱系數(shù)減小端差增大端差增大膠球清洗膠球清洗酸洗酸洗添加

26、抗生物藥劑添加抗生物藥劑（3 3）影響管壁導(dǎo)熱系數(shù)的因素）影響管壁導(dǎo)熱系數(shù)的因素：管壁厚度管壁厚度材料導(dǎo)熱系數(shù)材料導(dǎo)熱系數(shù)盡量采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的銅盡量采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的銅管內(nèi)結(jié)垢管內(nèi)結(jié)垢對耐腐蝕有較高要求時可選用鈦管或不銹鋼管對耐腐蝕有較高要求時可選用鈦管或不銹鋼管 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性流速（主要因素）流速（主要因素）流速流速對流傳熱對流傳熱循環(huán)水泵功耗循環(huán)水泵功耗銅管沖刷嚴(yán)重銅管沖刷嚴(yán)重（4 4）影響水側(cè)熱阻的因素：）影響水側(cè)熱阻的因素：流速流速水阻水阻最佳水速：最佳水速：m /s2.0m /s凝汽器的熱力特性：凝汽器的熱力特性：凝汽器壓力凝汽

27、器壓力 隨隨 、 和和 變化而變化而變化的規(guī)律。也稱為變化的規(guī)律。也稱為凝汽器的變工況特性凝汽器的變工況特性，相應(yīng)的曲線，相應(yīng)的曲線稱為稱為凝汽器的熱力特性曲線凝汽器的熱力特性曲線。二、凝汽器的熱力特性二、凝汽器的熱力特性凝汽器的變工況：凝汽器的變工況：凝汽器偏離設(shè)計參數(shù)的運行工況。凝汽器偏離設(shè)計參數(shù)的運行工況。1,cwcwpf tD Dcp1wtwDcD 5 5.3 .3 凝汽器的熱力特性凝汽器的熱力特性第四節(jié) 抽 氣 器抽氣器抽氣器的作用的作用抽取凝汽器汽側(cè)空間的不凝結(jié)氣體，以保持汽抽取凝汽器汽側(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。側(cè)良好的傳熱狀態(tài)和凝汽器真空。機組啟動

28、時，在汽輪機內(nèi)部建立真空，加快機組啟動時，在汽輪機內(nèi)部建立真空，加快汽缸及轉(zhuǎn)子加熱。汽缸及轉(zhuǎn)子加熱。抽氣器抽氣器的類型的類型射流式抽氣器射流式抽氣器容積泵容積泵射汽抽氣器射汽抽氣器射水抽氣器射水抽氣器母管制小型機組母管制小型機組大型機組大型機組水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵機械式真空泵機械式真空泵逐步取代射水抽氣器逐步取代射水抽氣器 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器一、一、 射汽抽氣器射汽抽氣器工作蒸汽工作蒸汽壓縮后的壓縮后的汽氣混合物汽氣混合物汽氣混合物汽氣混合物超音速汽流超音速汽流高度真空高度真空抽吸抽吸動量交換動量交換 夾帶夾帶混合室混合室與凝汽器抽與凝汽器抽氣口相連氣口相連工作噴嘴工作噴嘴外

29、殼外殼擴壓管擴壓管射汽射汽抽氣器抽氣器汽源汽源節(jié)流降壓的主蒸汽節(jié)流降壓的主蒸汽或除氧器汽平衡管工作蒸汽或除氧器汽平衡管工作蒸汽 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器單級，混合物排入大單級，混合物排入大氣不回收工質(zhì)氣不回收工質(zhì)射汽抽氣器射汽抽氣器啟動抽氣器啟動抽氣器主抽氣器主抽氣器多級（多級（2-3級），降低級），降低單級擴壓比，提高效率單級擴壓比，提高效率，回收工質(zhì)，回收工質(zhì) 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器二、二、 射水抽氣器射水抽氣器混合室混合室擴壓管擴壓管工作水室工作水室噴噴嘴嘴射水泵射水泵高壓工作水高壓工作水（循環(huán)水）（循環(huán)水）與凝汽器與凝汽器抽氣口相連抽氣口相連逆止閥逆止閥喉部喉部優(yōu)優(yōu)點

30、點無需汽源無需汽源工作可靠工作可靠無需啟動抽氣器無需啟動抽氣器壓力水在噴嘴中降壓增速壓力水在噴嘴中降壓增速，形成高速射流，產(chǎn)生高，形成高速射流，產(chǎn)生高度真空，抽吸凝汽器氣汽度真空，抽吸凝汽器氣汽混合物，在混合室中攜帶混合物，在混合室中攜帶不凝結(jié)氣體運動。水射流不凝結(jié)氣體運動。水射流達到一定行程后發(fā)生破碎達到一定行程后發(fā)生破碎，與不凝結(jié)氣體產(chǎn)生碰撞，與不凝結(jié)氣體產(chǎn)生碰撞進行強烈的動量交換，對進行強烈的動量交換，對混合氣體進行壓縮升壓，混合氣體進行壓縮升壓，然后利用水柱自重對其進然后利用水柱自重對其進一步壓縮。一步壓縮。不回收工質(zhì)不回收工質(zhì)缺缺點點噪音大噪音大效率低效率低 5 5. .4 4 抽氣

31、器抽氣器 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器空腔空腔4 46 6的容積的容積 排氣過程。排氣過程?？涨豢涨? 13 3的容積的容積 吸氣過程；吸氣過程；三、水環(huán)式真空泵三、水環(huán)式真空泵外殼外殼偏心葉輪偏心葉輪 工作水工作水同心水環(huán)同心水環(huán)123654假如葉輪假如葉輪不偏裝不偏裝水環(huán)水環(huán)吸氣口排氣口 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器工作工作條件條件葉輪偏心必須安裝葉輪偏心必須安裝泵殼內(nèi)有足量的工作水泵殼內(nèi)有足量的工作水 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器 5 5. .4 4 抽氣器抽氣器第五節(jié) 凝汽器的運行與監(jiān)督 凝汽設(shè)備運行的好壞

32、對整個機組運行的經(jīng)濟性和凝汽設(shè)備運行的好壞對整個機組運行的經(jīng)濟性和安全性有很大影響。凝汽設(shè)備的運行主要是保證凝汽安全性有很大影響。凝汽設(shè)備的運行主要是保證凝汽器維持最有利真空、減小凝結(jié)水的過冷度和凝結(jié)水品器維持最有利真空、減小凝結(jié)水的過冷度和凝結(jié)水品質(zhì)合格。質(zhì)合格。凝汽設(shè)備運行時，主要對以下參數(shù)進行監(jiān)視：凝汽設(shè)備運行時，主要對以下參數(shù)進行監(jiān)視：(1)(1)凝汽器的真空；凝汽器的真空；(2)(2)凝汽器進口蒸汽溫度；凝汽器進口蒸汽溫度；(3)(3)凝汽器出口凝結(jié)水溫度；凝汽器出口凝結(jié)水溫度；(4)(4)冷卻水進出口溫度；冷卻水進出口溫度；(5)(5)循環(huán)水泵的耗功；循環(huán)水泵的耗功；(6)(6)冷

33、卻水在凝汽器進、出口的壓力；冷卻水在凝汽器進、出口的壓力；(7)(7)凝結(jié)水在熱井中的水位和水質(zhì)。凝結(jié)水在熱井中的水位和水質(zhì)。 5 5. .5 5 凝汽器的運行與監(jiān)督凝汽器的運行與監(jiān)督 一、凝汽器真空下降的原因凝汽器真空下降的原因1.1.真空急劇下降的原因真空急劇下降的原因(1)(1)循環(huán)水中斷；循環(huán)水中斷；(2)(2)凝汽器水位過高，淹沒銅管和抽氣口；凝汽器水位過高，淹沒銅管和抽氣口；(3)(3)抽氣設(shè)備故障；抽氣設(shè)備故障；(4)(4)軸封供汽中斷；軸封供汽中斷；(5)(5)真空系統(tǒng)大量漏氣；真空系統(tǒng)大量漏氣；2.2.真空緩慢下降的原因真空緩慢下降的原因(1)(1)真空系統(tǒng)不嚴(yán)密導(dǎo)致漏氣；真空系統(tǒng)不嚴(yán)密導(dǎo)致漏氣；(2)(2)凝汽器水位高；凝汽器水位高；(3)(3)循環(huán)水量不足；循環(huán)水量不足；(4)(4)抽氣器效率下降；抽氣器效率下降；(5)(5)凝汽器銅管結(jié)垢、臟污或堵塞；凝汽器銅管結(jié)垢、臟污或堵塞；