雪慕冰--汽轮机原理及运行(十七) 第七章汽轮机凝汽设备.ppt

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1、汽轮机原理及运行（十七）雪慕冰第七章汽轮机凝汽设备及系统凝汽设备的工作原理凝汽系统及主要设备凝汽器内压力的确定凝汽器的变工况凝汽器的运行多压凝汽器抽气设备1现代火电厂都用凝汽式汽轮机发电。因此，都具备凝汽设备。凝汽设备工作好坏，对火电厂的经济性影响很大。凝汽设备的工作原理凝汽系统及主要设备凝汽器内压力的确定凝汽器的变工况凝汽器的运行多压凝汽器抽气设备2一凝汽设备的工作原理工作原理：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

2、锅炉中的吸热量。——排汽焓；——给水焓。3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）。本章只是讨论降低排汽焓值的问题。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。而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（如在0.0049Mpa下，蒸汽比水的容积大28000倍）而形成真空。同时再用抽气器或

3、者真空泵将漏入空气不断地抽出，保持真空。在凝结中生成的凝结水，经汇集以后，又重新送入锅炉作为给水，反复循环使用。这就是凝汽设备的工作原理。4主要任务：建立并维持高度真空，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。将蒸汽凝结成水，并将凝结水回收到锅炉作为给水。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：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。当降低排汽压力，则比容v增加，凝汽

4、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=0.00294~0.00686Mpa(0.03~0.07ata)，通常取0.005Mpa。5二凝汽系统及主要设备：最简单的凝汽设备原则性系统图（图7—1）。其主要设备有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等。汽轮机；发电机；凝汽器：使排汽在凝汽器3中不断地凝结成水，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；循环水泵：为凝汽器提供冷却水；凝结水泵：不断地把蒸汽凝结时

5、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；抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度真空。图7—16间接空气冷却系统：空气冷却式凝汽系统如图所示。其主要设备有：混合式凝汽器、凝结水泵、循环水泵、空气冷却塔、空气冷却器等。其中，空气冷却塔是一个巨大的建筑物，呈双曲旋转形，空气冷却器布置在空气冷却塔下部周围墙体上。利用高低压力差，将冷风通过空气冷却器吸入塔内，形成自然对流。由于流过空气冷却器的空气的自然对流，将循环水中的热量带走。循环水的温度在空气冷却器中得到降低之后，送入混合式凝

6、汽器中去凝结汽轮机的排汽。这种空气冷却式凝汽系统，设备、建筑费用高，但可以节约大量的水。我国山西大同第二发电厂有两台200MW汽轮发电机组用了此系统。空气冷却式凝汽系统7直接空气冷却系统：用空气作为冷却工质的凝汽器用于空气直接冷却式凝汽系统，如图。汽轮机的排汽送到热交换器管束内直接凝结成水。热交换器管束外侧则利用强制通风带走蒸汽凝结时放出的汽化潜热。由于空气传热系数小、则要求冷却面积大。因此，这种空气直接冷却式凝汽器体积庞大，无法和普通凝汽器一样安装在汽轮机的下部，而是要远离汽轮机安装在厂房外面或

7、厂房顶部。因此，其汽轮机的排汽管道很长。这种空气直接冷却式凝汽系统，在世界上已有（德国）电厂采用，但我国目前还没有电厂采用。8运行对凝汽设备的要求：凝汽器冷却管应具有较好的传热系数，保证良好的传热效果。自然冷却水泥沙、污染，要清洗；凝结水温度不应低于排汽压力对应的饱和温度，以免增加过冷度。这和供水方式、季节、地理位置有关；蒸汽在凝汽器内的阻力要小，以降低排汽口压力和减少凝结水过冷度。9三凝汽器内压力的确定当蒸汽处于饱和状态时，其压力与温度是一一对应的。所以，凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度。为了求得

8、凝汽器内压力，就得先求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却水的温升和传热端差。凝汽器内的压力可根据相应的饱和温度求得，而排汽温度可表示为：=++（7-----1）其中，-------冷却水的进口温度；------冷却水的温升；--------传热端差。只要求得了温度之值，就可以从水蒸汽表中查得相对应的压力。10冷却水的进口温度冷却水的进口温度取决于电厂所在的地理位置、季节和供水方式。电厂供水方式有直流供水方式和循环供水方式两种。在直流供水系统中，电厂从河流上游取水