4 汽轮机的凝汽设备20141007

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1、1汽轮机原理PrincipleofSteamTurbine2014.10陈艳容2第四章汽轮机的凝汽系统及设备第一节凝汽系统的工作原理第二节凝气系统第三节凝汽器第四节抽气器3现代火电厂绝大部分是用凝汽式汽轮机发电。因此，都具备凝汽系统及设备。凝汽设备工作好坏，对火电厂的经济性影响很大。一.凝汽设备的工作原理1.为什要采用凝气系统？根据汽轮发电机组的热效率进行分析其中，---整机理想焓降；---蒸汽初焓；(-)---为每kg蒸汽在锅炉中的吸热量。——排汽焓；——给水焓。第一节凝汽系统的工作原理4一次中间再热机组蒸汽动力循环给水过热蒸汽排汽凝结水凝结换热第一

2、节凝汽系统的工作原理高压缸排汽再热蒸汽饱和蒸汽再热器5要降低排汽焓值，就得降低排汽压力。一般来说，排汽压力每降低2kpa，循环热效率就可以提高约3.5%。所以，降低排汽压力对提高火电厂循环热效率是一个非常有效的措施。分析上式：要提高效率，则提高理想焓降，即提高新蒸汽的初焓，降低排汽焓（压力）。降低排汽压力的最有效的办法是：使排汽在密封容器中、在温度较低的条件下受到冷却而凝结成水，体积突然缩小而形成真空。同时再用抽气器或者真空泵将漏入空气不断地抽出，保持真空。凝结水经汇集以后，又重新送入锅炉作为给水，反复循环使用。第一节凝汽设备的工作原理和任务66第一节

3、凝汽设备的工作原理和任务汽轮机排汽压力变化对机组热经济性的影响以东方汽轮机厂N300-16.67/537/537机组为例Pc=101kPaηt=37.12%Pc=5.0kPaηt=45.55%如机组设计排汽压力为5kPa，若由于运行不善排汽压力升高1kPa，则机组热耗将增加1%。如设计煤耗为330g/kW·h，排汽压力升高1kPa,使煤耗增加3.3g/kW·h，按年平均运行小时按6000小时计，每年多耗煤：6000×30×104×3.3/106=5940t标煤（450元/吨，267万元）72.凝气主要任务：(1）在汽轮机的末级排汽口建立并维持高度真空，

4、即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中较多的热能转变为机械能。提高循环热效率！(2）将蒸汽凝结成水，并将凝结水回收到锅炉作为给水。(3）起到真空除氧的作用，利用热力除氧原理除去凝结水中的溶解气体，从而提高凝结水的品质，防止热力系统低压回路管道、阀门等腐蚀。第一节凝汽系统的工作原理一.凝汽设备的工作原理热水井真空除氧装置：大功率汽轮机凝汽器的热水井中均设有除氧装置。蒸汽直接与凝结水接触，将凝结水加热到与该处压力相对应的饱和温度，凝结水中溶解的气体大为减少。883.排汽压力的最佳值：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。但不是排汽压力越低越好。这是因为

5、：(1)当降低排汽压力，则比容v增加，汽轮机排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且制造困难，材料也受到限制。(2)当降低排汽压力，则比容v增加，凝汽器的冷却面积增大，冷却水量增大，厂用电增大。因此，对排汽压力和其他几个方面要作技术经济对比而定。一般，最佳排汽压力为pc=0.00294~0.00686MPa(0.03~0.07ata)，通常取0.005MPa第一节凝汽设备的工作原理和任务9二.凝汽系统及主要设备：1.凝汽设备原则性系统图其主要设备有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等。（1）汽轮机；（2）发电机；（3）凝汽器：使排汽在凝汽器3中不断地凝结成水

6、，建立高度真空；将凝结时放出的热量排出、将生成的凝结水汇集送走；（4）循环水泵：为凝汽器提供冷却水；（5）凝结水泵：不断地把蒸汽凝结时生成的凝结水从凝汽器底部热井中抽出，并送往给给水回热加热系统；（6）抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度真空。第一节凝汽设备的工作原理END1110凝汽器凝结水泵循环水泵汽轮机抽汽器冷却塔发电机凝汽设备的工作过程11水冷凝气系统以水为冷却介质，按供水方式的不同，分为：（1）开式系统开式系统采用的是直流供水方式。供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中。（2）闭式系统闭式系统采用的是循环供水方式。供水来自冷却

7、水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔（水池）循环使用。一.水冷凝汽系统第二节凝汽系统凝气系统按冷却介质的不同分为水冷凝汽系统和空冷凝气系统。直流供水系统比较简单，投资少，运行费用低。我国南方的电厂一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水库。而北方的电厂，由于水源不足，多采用循环供水方式。凝汽器凝结水泵循环水泵汽轮机抽气器冷却塔凝汽器凝结水泵循环水泵汽轮机抽气器12空冷凝气系统以空气为冷却介质，分为：直接空冷凝汽系统和间接空冷凝汽系统（1）直接空冷凝汽系统汽轮机的排汽送到空冷凝汽器的翅片管束中直接凝结成水。冷空气通过风机的输送，在翅片管束外侧流动

8、，利用强制通风将管内流动的汽轮机排汽冷却，凝结。凝结水由凝结水泵送至回热系统,作为锅炉给水重复