蒸汽轮机凝汽设备介绍学习.docx

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1、蒸汽轮机凝汽设备介绍学习提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的 内效率，另一是提高装置的循环热效率。前一个途径我们在前面各 章 中已进行 了讨论，这就是努力减小各项损失，改善汽轮机通 流局部的设计等。提高循环热效率也有两个方向，一是提高平均加热 温度，可采用回热循环 ，以减少低龌加热，也可提高初参数，以 及采用再热循环等；另一方向那么是降低平均放热温度，而这正是凝汽 设备的主要任务。在本节中将着重介绍凝汽设备工作的基本原理，以及大功率汽轮 机凝汽设备的开展。一、凝汽设备的组成及作用1、凝汽设备的组成凝汽设备通常由外表式凝汽器、抽气设备、凝结水泵、循环水泵， 以及这些部件之间的

2、连接管道组成。排汽离开汽轮机之后进入凝 汽器，凝汽器内流入由循环水泵4提供的循环水作为冷却工质，将排 汽凝结为水。由于蒸汽凝结成水时，28000倍），这就在凝汽器内形 成高 度真空。为保持所形成的真空，那么需用抽气设备将漏入凝汽 器内的空气不断抽出，以免不凝结的空气在凝汽器内逐渐积累，使凝 汽器内压力升 高。由凝汽器产生的凝结水，那么通过凝结水泵进入 锅炉的给水系统。凝汽器大都采用水作为冷却工质。按供水方式的不同，有一次冷 却供水和二次冷却供水。供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水 仍排回其 中的，称为一次冷却供水，或开式供水。供水来自冷却 水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔（水池

3、）循环使用的, 称为二次冷却供 水，或闭式供水。在特别缺水的地区，那么可采用 空气作为冷却工质。外表式凝汽器在火电站和核电站中得到广泛应用，为外表式凝汽 器的结构示意图，冷却水由进水管进入凝汽器；先进入下部冷却水管 内 ，通过回流水室进入上部冷却水管内，再由出水管排出。同一 股冷却水在凝汽器内转向前后两次流经冷却水管，这称为双流程凝汽 器，同一 股冷却水不在凝汽器内转向的，称为单流程凝汽器。冷 却水管安装在管板上，蒸汽进入凝汽器后，在冷却水管外汽测空间冷 凝，凝结水汇集 在下部热井中，由凝结水泵抽走。凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷却区两局部，这两局部之 间用档板隔开，空气冷却的面积约占凝汽

4、器面积的5%-10%,设置 空气冷 却区的目的主要是冷却空气，使其容积流量减小，进而减 轻了抽气设备的负荷，有利于提高抽气效果。二、凝汽设备的作用根据前面的表达可知，汽轮机装置中的凝汽设备是起了一种热力 学中冷源的作用，降低冷源的温度就能提高循环的热效率。因此, 凝汽设备的第一个作用是：在汽轮机的排汽口建立并保持高度真 空，使进入汽轮机的蒸汽能膨胀到尽可能低的压力，从而增大机组的 理想比靖降，提高其热经济性。汽轮机的排汽压力也不是越低越好，而是有一个最正确值，这个最 佳值主要受两方面因素的影响，一方面，在凝汽器中保持真空是需要 消耗能量 的，降低排汽压力那么需要增大凝汽器的冷却面积，增加 冷却

5、水量，进而增大厂用电，以及增加基本投资和运行费用，因此, 机组排汽压力降低 时，虽然使汽轮机的理想比熔降增大，机组功 率相应增大，但凝汽设备所消耗的功率也同时增大，这就会出现在某 个排汽压力下，汽轮机因真空的提高而增加的功率等于(甚至小于) 凝汽设备所增大的能量消耗。因此，继续降低排汽压力就会得不偿失。 另一方面，排汽压力降低时，其 体积急骤增大，汽轮机排汽局部(后 汽缸)的尺寸将显著增大，末级叶片高度也相应增大，使机组构造复 杂，假设使末级尺寸不变，那么势必增大末 级排汽余速损失，这样降 低排汽压力所得到的效益也就被抵消了。因此，近代汽轮机的设计排 汽压力一般都在0. 0029-0. 006

6、9MPa的范围内，而 不采用更低的 数值。凝汽设备的第二个作用是将由排汽凝结而成的凝结水作为锅炉 的给水，循环使用。锅炉给水不洁净将使锅炉结垢和腐蚀，使新汽夹 带盐分，汽 轮机通流局部结垢将会严重，影响电厂的平安经济运 行。汽轮机容量越大，给水量也越大。假设全部靠软化水，那么水处理设 备的投资和运行费用将大大增加，而凝汽器洁净的凝结水正好可大量用作锅炉的给水。凝汽器胶球清洗装置的应用有其显著的优点，主要表现在：(1)可以在汽轮机不停机，不减负荷情况下自动进行冷却水管的 清洗，保证机组满发。例如某电站600MW机组，未装胶球清洗装置前 实发500MW, 安装了胶球清洗装置后不仅满发，而且能超发。

7、(2)降低了凝汽器的传热端差，真空度提高，节约燃煤。如某台 160MW机组安装了胶球清洗装置后，凝汽器的传热端差小于额定值31.6C。某台50MW机组采用胶球清洗后，端差由原来的11降至67,全年可节约标准煤1500t。(3)改善劳动条件，节省劳动力，中小机组的凝汽器假设用人工清 洗需数十人多天连续工作才能完成，对于大机组的凝汽器假设采用人工 清洗，工程 更为浩大。当采用胶球自动清洗装置后，只需进行正常维护即可。(4)胶球可清除附着在冷却水管内壁的微生物附面层，客观上起 到了保护作用，延长冷却水管的使用寿命。同时，胶球清洗装置易于 实现自动控制。胶球泵输出的压力水将加球室内的胶球带出，经注球管

8、注入凝汽器的冷却水进水管，胶球和冷却水一道进入冷却水管。 胶球是一种质地柔软的，且富有弹性的海棉橡胶球，其直径比冷却水 管内径大12mn),在水管中，胶球形状被压缩 成卵形，与水管内 壁形成整圈的接触面，在胶球行进过程中，通过胶球对水管内壁的挤 压和摩擦将壁面的污垢随胶球一起带出管外，当胶球离 开水管时， 在自身弹力的作用下，突然恢复原状，使胶球外表带出的污垢脱落， 并随冷却水排出，胶球被安装在凝汽器冷却水出口管上的胶球 网回收，经胶球泵加压后，重新进入加球室循环使用。胶球清洗装置的使用效果与冷却水的净化程度有很大关系，既要 求安装在循环水泵进水管上的一次滤网应保持良好工作状态外，又要 求安装在冷却水进水管上的二次滤网1有良好的净化效果。新汽进入去羯炉_ 给水系统一循环水入口3反冲洗排水02o循环水出口