电厂汽轮机原理及系统ch4汽轮机凝汽设备及系统

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1、Ch4汽轮机凝汽设备及系统1本章内容概述4.1汽轮机凝汽设备及系统凝汽系统的作用、原理与组成凝汽器压力及其影响因素凝汽器的运行特性多压凝汽器抽气设备4.2发电厂空冷系统发电厂空冷系统类型设计背压及主要设计参数变工况运行特点及要求24.1.1凝汽系统的作用、原理与组成作用与功能冷端放热、回收工质朗肯循环中，冷端放热、凝结排汽建立、维持真空汽轮机尾部建立并维持真空，增大机组理想焓降热力除氧、改善凝水品质热力物理分解除去凝水及补水中的氧气，防止加热器及锅炉的氧腐蚀原理在汽、水共存体系中，压力决定于汽、水热力平衡温度，即该温度

2、对应的汽、水饱和压力凝汽器为开口系统，进入的蒸汽量与排出的凝水量保持平衡，汽、水空间的分界面稳定，为准封闭系统，其压力同样决定于汽、水热力平衡温度34.1.1凝汽系统的作用、原理与组成凝汽系统的组成凝汽器、循环水泵与循环水系统、凝结水泵、抽气器等组成。凝汽器将蒸汽凝结成水的大型换热器，有表面式和混合式两种。冷却介质水和空气型式水冷管、壳表面式，空冷管膜式管、壳表面式水在管侧，单流程或多流程，汽在壳侧44.1.1凝汽系统的作用、原理与组成循环水系统水源、循环水泵、管道等，循环水泵泵送冷却水，输运蒸汽释放的汽化潜热开式循环

3、江、河、湖、海为水源，冷却水单次使用闭式循环冷却塔为冷源，冷却水循环多次使用凝结水泵抽送凝结水至低压加热器，维持凝汽器热井水位抽气器抽排凝结释放和漏入的不凝结气体，保证凝结传热面良好的凝结换热条件型式射汽抽气器、射水抽气器、水环真空泵、列勃兰式54.1.2凝汽器压力及其影响因素凝汽器内压力总压与分压不凝结气体和蒸汽组成的多组分气体道尔顿定律：总压力为组成气体分压力之和当排汽干度为、流量时，在相同介质温度下凝汽器内不凝结气体份额很小，故蒸汽分压力占主导地位，凝汽器的压力决定于蒸汽温度!!!64.1.2凝汽器压力及其影响因

4、素传热过程与凝汽器压力的确定传热过程传热端差冷却水温升过冷度74.1.2凝汽器压力及其影响因素热量输运与冷却水温升蒸汽的放热被冷却水吸收热量输运循环倍率冷却循环水的流量与蒸汽量的比增大m，减小温升，降低凝汽器压力，但增大泵耗。开式循环60左右，闭式循环50左右84.1.2凝汽器压力及其影响因素传热方程传热过程管外凝结放热、管壁导热、管内污垢导热和冷却水的对流传热。采用集总参数模型传热方程对数平均集总参数模型对数平均温度94.1.2凝汽器压力及其影响因素传热系数HEI公式：未修正传热系数，与流速的平方根及管径有关：冷却水

5、温度修正系数：冷却管材料修正系数：清洁系数**HEI表面式凝汽器标准中，给出了这些修正系数的图、表104.1.2凝汽器压力及其影响因素别尔曼(前苏联)公式：冷却管材料修正系数：负荷修正系数：冷却水温修正系数：流速与管径修正系数：清洁系数114.1.3影响凝汽器压力的因素冷却水进口温度决定于环境条件和冷却设备特性水源江、河、湖、海，深海水冷却塔空气干度、风，冷却负荷冷却水量冷却水量大，温升小，凝汽器压力低，但循环水泵功耗大传热性能汽侧管束排列，不凝结气体，传热表面，结垢管壁冷却管材料，铜管、不锈钢、钛管水侧结垢盐类、污泥

6、和腐蚀物等物理垢，藻类、贝壳等生物垢。防垢，清洗（凝汽器胶球系统）对流传热冷却水流速、水温。强化传热凝汽器热阻分布124.1.4凝汽器的运行特性凝汽器的运行性能指标压力汽器传热管上部的绝对凝压力冷却水温升凝汽器循环冷却水进、出口温差端差凝汽器压力对应的蒸汽饱和温度与冷却水出口温度的差过冷度凝汽器压力对应的蒸汽饱和温度与热井中凝结水的温差凝结水含氧量凝结水中含氧量汽阻凝汽器喉部与抽气口间的压差水阻循环冷却水在凝汽器内循环水通道所受的阻力凝汽器的运行特性（变工况）运行特性凝汽器压力与机组负荷、冷却水量、冷却水进口温度的对应

7、关系134.1.4凝汽器的运行特性运行特性分析最佳真空、极限真空最佳(或经济)真空当循环水泵的功耗增大量与机组有效出力增多量相等时，对应的真空即为最佳(或经济)真空极限真空循环水进口温度所对应的蒸汽饱和压力为极限真空最大有效真空末级动叶达到极限膨胀时所对应的真空为最大有效真空144.1.4凝汽器的运行特性汽阻由于抽汽设备容量的限制，在凝汽器真空系统漏入空气量增多时，汽阻就会增大，从而使凝汽器的真空下降。汽阻的增大，抽气能力下降，引起凝结水过冷度增大、凝水的含氧量提高。在漏入空气量增多时，应相应地增大抽气设备的出力，保持

8、凝汽器的正常真空，并使凝水的过冷度及含氧量控制在合理的范围内。水阻水阻是指冷却水在凝汽器内循环通道中受到的阻力。增大水阻，循环水泵的功耗就要加大，厂用电增多。在水泵压头一定时，水阻增大将使凝汽器冷却管中的水速减小，导致传热系数减小、冷却水的温升提高，凝汽器的真空下降。水阻增大的原因主要是冷却水通道及冷却管壁的结垢。在循环水泵性能退