凝汽器的工作原理.ppt

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1、凝汽器的工作原理工作原理凝汽设备是凝汽式汽轮机装置的重要组成部分之一，它的工作情况直接影响到整个装置的热经济性和运行可靠性。凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起着冷源作用。降低汽轮机排汽的压力和温度，就可以减小冷源损失，提高循环热效率。降低排汽参数的有效办法是将排汽引入凝汽器凝结为水。若机组运行不当使排汽压力比正常值升高1%，Δηt∕ηt将降低1%以上；若使排汽温度下降5℃，则Δηt∕ηt将升高1%以上。这对于大型机组是很可观的，由此可见凝汽设备的重要性。以水为冷却介质的凝汽设备，一般由凝汽器、凝结水泵、抽气设备、循环

2、水泵以及它们之间的连接管道和附件组成。工作原理1.凝结水泵2.抽汽设备3.汽轮机4.凝汽器5.循环水泵工作原理最简单的凝汽设备示意图如上图所示。汽轮机3的排汽排入凝汽器4，其热量被循环水泵5不断打入凝汽器的冷却水带走，自身凝结为凝结水汇集在凝汽器的底部热井，同时由凝结水泵1抽出送往锅炉作为给水。凝汽器的压力很低，外界空气易漏入。为防止不凝结的空气在凝汽器中不断积累升高凝汽器内的压力，采用抽气设备2不断将空气抽出。在凝汽器中，不断循环的冷却水创造凝汽器中的低温环境，使排汽释放汽化潜热而发生凝结。凝汽器中蒸汽凝结的空间是

3、汽液两相共存的，汽侧压力等于蒸汽凝结温度所对应的饱和压力。蒸汽凝结温度由冷却条件决定。只要冷却水温不高，蒸汽凝结温度也不高，一般为30℃左右，所对应的饱和压力约为4～5KPa，该压力大大低于大气压力，从而在凝汽器中形成高度真空。工作原理凝汽设备的最主要的作用有两方面：一是在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空；二是保证蒸汽凝结并回收凝结水作为锅炉给水。电厂运行中，为防止锅炉及汽轮机通流部分结垢、腐蚀，对给水品质的要求非常严格。如果给水全用化学处理水的话，则大容量机组的设备投资和运行费用将会很昂贵。所以必须将凝汽器回收的大

4、量凝结水作为给水，但要严格保证其水质。此外，凝汽设备还是凝结水和补给水去除氧器之前的先期除氧设备；并接受机组启停和正常运行中的疏水和甩负荷过程中旁路排汽，以回收热量和减少循环工质损失。工作原理凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4KPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件：（1）凝汽器冷却水管必须通过一定的冷却水量。（2）凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影

5、响蒸汽的凝结。（3）抽气设备必须把漏入的空气和排汽中的其它气体抽走。工作原理对凝汽器的要求是：（1）有较高的传热系数和合理的管束布置。（2）凝汽器本体及真空管路系统要有高度的严密性。（3）汽阻及凝结水过冷度要小。（4）水阻要小。（5）凝结水的含氧量要小。（6）便于清洗冷却水管。凝汽器的控制参数1.凝汽器压力（真空度）：一般真空容器设备的真空度，是根据该设备为实现某种工艺过程所必需的工作条件而确定的。然而在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度，却是凝汽器乃至凝汽设备本身的主要任务。凝汽器压力（真空度）是表征凝汽器工作特性

6、的主要指标。通常泛指的凝汽器压力是凝汽器壳侧蒸汽凝结温度对应的饱和压力。但是实际上凝汽器壳侧各处压力并不相等。凝汽器的控制参数凝汽器内是蒸汽和空气组成的混合气体，它的压力Pco是蒸汽分压力Ps与空气分压力Pa之和。但在占凝汽器很大一部分的蒸汽凝结区内，空气的相对含量很小，可以忽略不计，故起决定作用的还是蒸汽，因此，可以很准确地认为凝汽器内的压力由与之相对应的饱和温度ts来确定。冷却水以温度tw1进入凝汽器，其温度随冷却面积的增加而升高，出口温度为tw2；进入凝汽器内的蒸汽隔着冷却水管首先与出口冷却水进行热交换，根据传

7、热原理，蒸汽放热后的温度一定高于冷却水出口温度tw2两者之差称为端差δt，则汽轮机排入凝汽器的蒸汽饱和温度可由下式确定：凝汽器的控制参数图所示为凝汽器中蒸汽和冷却水沿冷却面积的温度变化关系凝汽器的控制参数ts＝tww1＋Δt＋δt式中ts——凝汽器压力Pco相对应的蒸汽饱和温度，℃；tww1——循环冷却水进口温度，℃；Δt——循环冷却水出、进口温差δt——汽轮机排汽温度与循环冷却水出口温度之差由上式可知，凝汽器内的压力决定于冷却水进口温度tw1、冷却水温升Δt和端差δt。凝汽器的控制参数关于凝汽器压力（真空度），还有

8、三个很重要的概念，即凝汽器的极限真空、最有利真空和额定真空。凝汽设备在运行中应该从各方面采取措施以获得良好真空。但真空的提高也不是越高越好，而有一个极限。这个真空的极限由汽轮机最后一级叶片出口截面的膨胀极限所决定。当通过最后一级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，如果继续提高真空，不可能得到经济上的效益，反而会降低经济效益。简单地说，当蒸汽在末级叶片中