汽輪機(jī)凝汽器.pptx

1、600MW汽輪機(jī)凝汽器雙壓凝汽器結(jié)構(gòu)LPHP低壓缸排汽低壓缸排汽凝泵凝汽器凝汽器2、雙壓凝汽器汽水流程LP凝結(jié)水串聯(lián)方式3、凝汽器真空的建立和維持（1）通過使蒸汽凝結(jié)建立真空： 凝汽器壓力蒸汽分壓力+空氣分壓力（2）通過保持熱量和物質(zhì)平衡保持真空：蒸汽排入量蒸汽凝結(jié)量：Ps空氣漏入量空氣抽出量：Pa凝汽器換熱示意圖4、凝汽器真空的確定冷卻水進(jìn)口溫度tw1冷卻水溫升t 凝汽器的傳熱端差t 蒸汽凝結(jié)溫度Ps ts5、凝汽器雙壓的形成 因高,低壓側(cè)凝汽器冷卻水進(jìn)口溫度不同,故在兩個(gè)凝汽器殼體內(nèi)形成不同的壓力。 凝汽器冷卻水流程冷卻水先從低壓側(cè)凝汽器前水室進(jìn)入低壓側(cè)管束,然后從低壓側(cè)后水室流出,經(jīng)過冷

2、卻水連通管進(jìn)入高壓側(cè)凝汽器.因高,低壓側(cè)凝汽器冷卻水進(jìn)口溫度不同,故在兩個(gè)凝汽器殼體內(nèi)形成不同的壓力. 凝汽器冷卻水流程6、雙壓凝汽器特點(diǎn)與單壓凝汽器相比,采用雙壓凝汽器具有以下優(yōu)點(diǎn)（1）首先,雙壓凝汽器比相同冷卻面積和冷卻水流量的單壓凝汽器具有更低的平均凝汽器壓力,因而可以提高機(jī)組的效率和出力.（2）當(dāng)凝汽器壓力相同時(shí),采用雙壓凝汽器可減少冷卻面積或冷卻水量,因而可以減少投資或降低運(yùn)行費(fèi)用.（3）由于雙壓凝汽器將低壓側(cè)的凝結(jié)水引入高壓側(cè),并使之回?zé)岬礁邏簜?cè)所對(duì)應(yīng)的較高的飽和溫度,使得凝結(jié)水出口溫度得以提高,從而提高了凝結(jié)水泵進(jìn)口溫度,改善了凝結(jié)水回?zé)嵯到y(tǒng),增加了機(jī)組的效率.7、多壓凝汽器的應(yīng)

3、用（1）一般循環(huán)水溫tw1較高、缺水（m小，t大）的地區(qū)，多壓凝汽器的經(jīng)濟(jì)性較好。（2）6001000MW機(jī)組，采用多壓凝汽器可提高電廠經(jīng)濟(jì)性約0.2%0.3%。二、凝汽器結(jié)構(gòu)1、總體結(jié)構(gòu)：凝汽器一般由接頸、外殼、水室、管束、管板（中間隔板）、支撐桿、擋汽板、空氣冷卻區(qū)、熱井等部分組成。東方600MW超臨界汽輪機(jī)凝汽器采用雙背壓、雙殼體、表面式、雙汽室、八水室、對(duì)分單流程、并列橫向布置、殼體和水室全焊接結(jié)構(gòu)。1- 管束隔板2-冷卻管束3-抽氣口4-擋板5-空氣冷卻區(qū)6-熱井8-水室隔板7-人孔小型凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)喉部600MW汽輪機(jī)雙壓凝汽器結(jié)構(gòu)喉部支撐鋼架彈簧支撐熱井水室水室2、凝汽器的結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計(jì)要求凝汽器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)有合理的管束排列，以提高總的傳熱系數(shù)和降低汽側(cè)阻力；合理布置空氣冷卻區(qū)和抽氣口，防止形成空氣死區(qū)；配備有效的抽氣設(shè)備，以保證良好的熱交換；喉部要有良好的空氣動(dòng)力特性，以保證排汽較均勻地進(jìn)入冷卻管束，不致形成汽流旋渦而浪費(fèi)部分冷卻面積；整個(gè)外殼要有良好的氣密性和足夠的剛度，以利于提高真空嚴(yán)密性和防止外殼變形；要使汽流良好地加熱凝結(jié)水，并達(dá)到一定的除氧效果；根據(jù)管子振動(dòng)計(jì)算選擇合理的中間支撐板跨距，避免運(yùn)行時(shí)引起管束共振而使管束遭到破壞。3、殼體型式：大機(jī)組一般采用焊接結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、運(yùn)輸和安裝，金屬消耗量少。組裝（焊接）殼體組裝中的凝汽器外殼4、接頸 (又稱

5、喉部)（1）接頸中布置有哪些部件？接頸接頸(又稱喉部)上接殼體膨脹節(jié),下接凝汽器的管束模塊,接頸中布置有合體式低壓加熱器及其抽汽管道,小汽機(jī)排汽管和低壓旁路系統(tǒng)的減溫減壓裝置、水幕噴射管（四周布置形成噴水水幕）等。汽輪機(jī)排汽口汽輪機(jī)排汽口東電清河電廠7、8號(hào)低壓加熱器穿裝 （2）凝汽器水幕保護(hù)A.安裝位置：水幕保護(hù)在凝汽器喉部，低旁排汽口上部，環(huán)繞喉部一圈。B.作用：凝汽器水幕保護(hù)裝置的噴水形成水幕，可以防止低旁蒸汽進(jìn)入凝汽器后引起低壓缸升溫，保護(hù)低壓汽缸。另外在低負(fù)荷、空負(fù)荷時(shí)排汽溫度高，也可防止高溫排汽直接沖刷凝汽器冷卻水管。C.控制:凝汽器溫度測點(diǎn)在凝汽器內(nèi)二級(jí)低旁排汽口上方附近（#7、

6、8低加上方），用它來監(jiān)視凝汽器低旁排汽口的溫度，用這里的溫度代表凝汽器的溫度，以決定能否開啟低旁和是否需要開啟凝汽器水幕保護(hù)。若該處高時(shí)快關(guān)低旁且閉鎖（85報(bào)警，100快關(guān)低旁），也可以根據(jù)此處溫度開、關(guān)凝汽器水幕保護(hù)閥。（3）接頸內(nèi)部鋼管支撐為什么要加鋼管支撐？因接頸在真空下工作,必須承受大氣壓,需具有足夠的強(qiáng)度和剛度,因此凝汽器接頸一般設(shè)計(jì)利用內(nèi)部鋼管支撐加強(qiáng).有正交支撐和斜撐兩種形式.采用斜撐方法的接頸中央沒有支撐管,汽流阻力小,留出足夠空間使蒸汽能順暢均勻地流經(jīng)接頸進(jìn)入凝汽器管束，同時(shí)低壓加熱器和抽汽管道布置方便. 喉部支撐鋼架（斜撐方法）的焊接（4）凝汽器與排汽缸的連接和支撐方式60

7、0MW汽輪機(jī)設(shè)計(jì)上凝汽器底部采用剛性支承，與排汽缸的連接采用不銹鋼膨脹節(jié)，在設(shè)計(jì)中采取高壓側(cè)接頸因僅有垂直補(bǔ)償,采用單波形膨脹節(jié)；在低壓側(cè)接頸上布置雙波形膨脹節(jié)的方式,以增大其橫向補(bǔ)償裕量,更好地解決低壓排汽缸的橫向膨脹問題，提高膨脹節(jié)的使用壽命 。 600MW汽輪機(jī)凝汽器底部采用剛性支承考慮凝汽器的膨脹低壓側(cè)膨脹量較大凝汽器彈簧支撐有些汽輪機(jī)凝汽器底部安裝在彈簧支架上，可以吸收汽缸及設(shè)備的熱膨脹，與低壓排汽缸則采用剛性連接，不使用膨脹節(jié)。（5） 600MW汽輪機(jī)凝汽器喉部膨脹節(jié)凝汽器運(yùn)行時(shí),凝汽器殼體向上膨脹,排汽缸向下膨脹,要求二者之間連接一個(gè)具有垂直補(bǔ)償能力和橫向補(bǔ)償能力的殼體膨脹節(jié)。一

8、般有兩種形式:金屬膨脹節(jié)和橡膠膨脹節(jié),其中金屬膨脹節(jié)優(yōu)點(diǎn)是可采用全焊形式,密封可靠,運(yùn)行中無需維護(hù),但與橡膠膨脹節(jié)相比,其橫向補(bǔ)償能力較小,一般用于橫向補(bǔ)償量小的情況;橡膠膨脹節(jié)的最大優(yōu)點(diǎn)是橫向補(bǔ)償能力大,但由于采用螺栓夾板連接,密封不十分可靠,一般須設(shè)計(jì)水封槽,運(yùn)行時(shí)需維持水封水位,并且橡膠有老化問題,在凝汽器的壽命期內(nèi),需要更換橡膠帶.膨脹節(jié)接頸水 室冷卻水管殼體600MW機(jī)組凝汽器喉部不銹鋼膨脹節(jié) 排汽口接頸5、水室：冷卻水進(jìn)出和轉(zhuǎn)向的空間7、管束 （1）布置原則:1)在管束之間和管束與殼體壁之間應(yīng)設(shè)有一定寬度的蒸汽通道,使蒸汽能自由地流向管束的各個(gè)部分而使管束的熱負(fù)荷較均勻;2)蒸汽空

9、氣混合物向抽氣口流動(dòng)的路徑要短而直,以降低汽阻，適當(dāng)提高蒸汽空氣混合物的流速，提高空冷區(qū)的傳熱效果,減小空冷區(qū)面積;3)用擋汽板劃分出空冷區(qū)，盡量使主凝結(jié)區(qū)落下的凝結(jié)水不與空氣含量高的汽氣混合物相接觸；4）設(shè)有一定的通道使部分蒸汽流向管束下部回?zé)崮Y(jié)水. （2）凝汽器內(nèi)部管束布置結(jié)構(gòu)管束汽流通道排汽通道空冷區(qū)空冷區(qū)擋汽板管束間擋汽板（3）管束布置的基本形式主要有帶狀布置、輻向塊狀布置和教堂窗布置等方式。凝汽器管束輻射式帶狀（卵形管束）布置。卵形管束該凝汽器設(shè)置了3處集水板（擋汽板），這些集水板除了有收集凝結(jié)水的作用外，還可以分隔各管束區(qū)的汽流。輻向帶狀管束布置600MW凝汽器管束結(jié)構(gòu)之一結(jié)構(gòu)輻

10、向管束排汽通道空冷區(qū)汽流通道汽流可通底部加熱凝結(jié)水300MW汽輪機(jī)凝汽器輻向帶狀排列 600MW汽輪機(jī)凝汽器排汽通道教堂窗式凝汽器管束布置教堂窗式凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)支撐桿（拉桿）管束預(yù)冷卻區(qū)抽氣口空氣冷卻區(qū)600MW凝汽器管束的結(jié)構(gòu)之二空氣冷卻區(qū)排汽通道又稱為山字形管束帶狀管束優(yōu)點(diǎn)帶狀管束的特點(diǎn)是，整個(gè)管束布置成連續(xù)的條帶狀，形成明顯的進(jìn)汽通道和排汽通道，每一股汽流從進(jìn)汽通道穿過管束條帶基本上完成凝結(jié)任務(wù)，剩余汽氣混合物沿著排汽通道一直流向空冷區(qū)。在600MW汽輪機(jī)凝汽器的設(shè)計(jì)中,管束設(shè)計(jì)為輻射式帶狀管束，管束四周呈封閉的帶狀,空氣冷卻區(qū)布置在管束的中央,管束四周進(jìn)汽,在管束四周有足夠的蒸汽通道,

11、流速均勻,汽阻極小,且有部分蒸汽直接下流對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回?zé)岢?7、冷卻水管（1）冷卻管材料:對(duì)海水用鈦管,對(duì)其它冷卻水用不銹鋼冷卻管 。安裝中的不銹鋼多向擾流管凝汽器內(nèi)部改造后的不銹鋼多向擾流強(qiáng)化換熱管換管后的汽室照片（中部） （2）管子的排列方式三角形：換熱效果好，布置緊湊，但汽阻大；正方形：布置稀疏，汽阻小，但換熱效果差；輻向排列：介于二者之間。后兩種用于凝汽器進(jìn)口處，第一種用于其他空間。（3）冷卻水管支撐利用中間隔板將冷卻水管支撐為中間呈弧形向上凸起的形狀，作用：確保冷卻水管和管板緊密結(jié)合；適應(yīng)管板和冷卻水管的熱膨脹，減小熱應(yīng)力；改善冷卻水管的振動(dòng)性能；使凝結(jié)水鹽彎曲的冷卻水管表面向兩側(cè)

12、流動(dòng)，再沿著隔板流入熱井，減少水膜聚集，提高傳熱效果。（4）冷卻水管的安裝工藝凝汽器不銹鋼管的穿裝焊接采用了先定位脹后焊接再強(qiáng)脹的新工藝 ，且定位脹與強(qiáng)脹的脹接深度、擴(kuò)張系數(shù)均不相同，增加了施工難度。穿管推拉推拉切管脹管焊接（氬弧焊）強(qiáng)脹8、中間隔板及其加強(qiáng)型鋼、支撐桿隔板可通過加強(qiáng)型鋼和定距拉桿（支撐桿）與殼體側(cè)板連接成整體框架，使得整體剛性增強(qiáng)。 （1）中間隔板的作用：固定冷卻水管，并將汽側(cè)空間分隔成若干汽室。（2）隔板支撐桿的作用：采用支撐桿把隔板串聯(lián)起來并固定在兩側(cè)水室外殼上，便于安裝中隔板找正（保證管孔同心），并增加隔板和冷卻水管連接剛性。（3）加強(qiáng)型鋼作用：與支撐桿一起提高隔板的剛

13、性。加強(qiáng)型鋼與支撐桿凝汽器隔板與支撐桿焊接組裝中的凝汽器隔板安裝凝汽器內(nèi)的隔板凝汽器中間隔板凝汽器的隔板在安裝中9、抽氣口和管束的布置抽氣口的布置：基本上有汽流向心、向側(cè)、向上、向下四種。汽流向側(cè)下汽流向心汽流向上多區(qū)域汽流向心向心式管束布置的凝汽器在組裝中向心式管束布置的凝汽器在組裝中10、空氣冷卻區(qū)凝汽器的傳熱面分為主凝結(jié)區(qū)和空氣冷卻區(qū)兩部分，這兩部分之間用檔板隔開，空氣冷卻的面積約占凝汽器面積的5-10。（1）設(shè)置空氣冷卻區(qū)的目的：主要是冷卻空氣，使其容積流量減小，進(jìn)而減輕抽氣設(shè)備的負(fù)荷，有利于提高抽氣效果。 （2）罩形擋板在空冷區(qū)頂部設(shè)置有罩形擋板,將主凝結(jié)區(qū)落下的凝結(jié)水與空氣含量高的

14、汽一氣混合物隔開,抽氣管布置在三角形空冷區(qū)頂部,使得空冷區(qū)面積得以較大程度減少 。凝汽器空氣冷卻區(qū)罩形擋板（3）空氣冷卻區(qū)抽氣管抽空氣管（內(nèi)部）11、凝結(jié)器凝結(jié)水回?zé)嵯到y(tǒng)（1）回?zé)崃鞒袒責(zé)岬淖饔茫禾岣吣Y(jié)水溫度，減小凝汽器端差；同時(shí)對(duì)凝結(jié)水除氧。高低壓側(cè)連通管600MW汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)水回?zé)嵬ǖ篮凸艿阑責(zé)峁蹾P至LP通道淋水盤（2）凝結(jié)水真空除氧裝置由于部分蒸汽可以直接通到凝汽器底部，對(duì)落下的凝結(jié)水進(jìn)行回?zé)岬耐瑫r(shí)可以進(jìn)行除氧。利用淋水盤將水流細(xì)化，并落在濺水角鐵上，增大水流和蒸汽的接觸面積，提高除氧效果。凝汽器淋水盤淋水盤下管道三、凝汽器膠球清洗裝置五、凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙層殼體筒形立式多級(jí)離心

15、水泵共四級(jí)，首級(jí)為雙側(cè)進(jìn)水。采用抽芯式結(jié)構(gòu)外泵殼整體焊接，具有良好的密封性能內(nèi)殼體由壓水接管、導(dǎo)葉體、泵體、吸入喇叭口等組成，用螺栓連接。內(nèi)殼體插入外筒體內(nèi)，通過外筒體的上法蘭用螺栓禁固在基礎(chǔ)上，并在吸入喇叭口處設(shè)置徑向支撐。在不拆卸外筒體的條件下，可抽出泵的轉(zhuǎn)子、密封、軸承等，進(jìn)行解體，便于裝拆檢修和更換。凝結(jié)水泵六、真空泵組本機(jī)組采用雙級(jí)水環(huán)式真空泵，其配備一套相應(yīng)的附屬設(shè)備，如冷卻器，氣水分離器及閥門、管道等，它們共同組成真空泵組。1、水環(huán)式真空泵原理圖水環(huán)式真空泵原理圖1-水環(huán)；2-吸氣口；3-排氣口； 4-泵體；5-葉輪水環(huán)式真空泵工作原理在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中指示的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成