汽轮机设备运行.doc

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1、汽轮机辅助设备系统的启停及运行在火力发电厂中，工质循环做功主要分为四大过程：蒸汽在锅炉中的定压吸热过程、蒸汽在汽轮机中的膨胀做功过程、乏汽在凝汽器中的定压放热凝结成水的过程、水在给水泵中的压缩升压过程。可见凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，其工作性能的好坏直接影响着整个机组的经济性和安全性。图2-1为火力发电厂的热力系统。燃料在锅炉内燃烧加热给水，使之汽化产生具有一定参数的蒸汽，这是热力系统的热源区，称为“热端”；在汽轮机内，蒸汽的部分热能转变为机械能后排入凝汽器，凝汽器的冷却水将排汽冷凝成水，吸收了排汽凝结所放出的热量。凝汽设备及其冷却水系统起着冷源的作用

2、，称为热力系统的“冷端”。一、凝汽设备的作用在图2-1所示中，凝汽设备主要由凝汽器4、凝结水泵7、循环水泵5及抽气装置12等组成，是火力发电厂热力系统中的一个重要组成部分。凝汽设备的作用主要有：(1)在汽轮机排汽口建立并维持一度的真空，以提高汽轮机的循环热效率。(2)冷凝汽轮机的排汽，再用水泵将凝结水送回锅炉，以方便地实现热功转换的热力循环。除此之外，凝汽器还对凝结水和补给水有一定的真空除氧作用，并且可以回收机组启停和正常运行中的疏水，接收机组启动和甩负荷过程中汽轮机旁路系统的排汽，减少工质的损失。在机组启动时，凝汽器的真空是靠抽气器抽出其中的空气建立起来的。此时，所

3、能达到的真空值较低。在汽轮机正常运行中，低压缸的排汽进入凝汽器，凝汽器中真空的形成，主要是靠汽轮机的排汽被冷却成凝结水时，其比体积急剧缩小形成的。如在4.9kPa的压力下，lkg蒸汽的体积比lkg水的体积大两万多倍。这样，当蒸汽凝结成水后，其体积骤然缩小，原来被蒸汽充满的空间就彤成了一定的真空。此时，抽气器的作用是抽出真空系统中漏入的空气以及其他不凝结气体，以维持凝汽器的真空。汽轮机的排汽进入凝汽器冷凝后产生的凝结水，汇集在凝汽器的下部也即热井中，再由凝结水泵送到除氧器，作为锅炉的给水。循环水泵供给凝汽器工作时所需的冷却水（一般为水质较差的循环水），冷却水进入凝汽器内

4、吸收并带走汽轮机排汽凝结时所放出的热量。二、凝汽器的分类及结构（一）凝汽器的分类按照汽轮机排汽凝结的方式不同，凝汽器可分为混合式和表面式两种类型。混合式凝汽器采用排汽与冷却水直接接触的混合换热来凝结排汽，它对冷却水水质的要求较高，否则凝结水将不能回收。表面式凝汽器采用排汽与冷却水通过金属表面进行间接换热的方式来凝结排汽。目前，大部分火力发电厂均采用表面式凝汽器。表面式凝汽器按冷却水的流程又可分为单流程、双流程、多流程；按水侧有无垂直隔板，又可分为单一制（单道制）和对分制（双道制），大型电厂多采用对分制凝汽器。随着电厂，特别是核电站汽轮机单机功率的增长，凝汽器冷却水进水

5、方式出现了在同一壳体内冷却水通过3-6根进水管，进入相应的3-6个水室去的凝汽器．分别称为三道--六道制凝汽器；按进入凝汽器的汽流流动方向，又可为气流向下式、汽流向上式、汽流向心式和汽流向侧式。按照凝汽器冷却介质的不同，又可以将凝汽器分为水冷却式凝汽器和空气冷却式凝汽器。空气冷却式凝汽器又分为直接空冷凝汽器、间接空冷表面式凝汽器、间接空冷混合式凝汽器。按照凝汽器汽室压力数，又可以将凝汽器分为单压凝汽器和多压凝汽器。一般来说，多压凝汽器与单压凝汽器相比，可使汽轮机组热效率提高7：j吒-0.25%，我国制造或引进的500MW以上的机组多采用双压凝汽豢i二）凝汽器的结构下面

6、以表面式凝汽器为例，介绍有关内容。1．表面式凝汽器的结构简介蚕2-2为表面式凝汽器的结构示意图。它主要由外壳1、水室端盖2麓二、固定在端盖与壳体之间的管板4以及装在两端管板上的许多冷却水等j等组成。一凝汽器内部被管板和冷却水管分成蒸汽（汽侧）空间和冷却！：水侧）空间。冷却水从进水口11进入凝汽器，沿箭头所指的方向经：冷却水管内部，吸收排汽传递的热量后，从出水口12流出。汔轮机的辛气扶进汽口6进入凝汽器，接触比蒸汽温度低的冷却水管后，释放热量凝结成水。最后汇集在热水井7中，由凝结水泵抽出。不凝结的气体流经空气冷却区9后，由空气抽出口8抽出。要维持蒸汽和空气混合物以一定速

7、度向抽气口流动，抽气口8处应保持较低的压力p”。压差(Ap=p。一p”。)称为凝汽器的汽阻。汽阻越大，凝汽器内的压力p。也越高，经济性越低。大型机组凝汽器的汽阻约为0.3-0.4kPa。凝汽器中冷却水的阻力称为水阻。它由冷却水管内的沿程阻力、冷却水由水室进出冷却水管的局部阻力与水室中的流动阻力（包括由循环水管进出水室的局部阻力）三部分组成。水阻越大，循环水泵的耗功越大。单流程凝汽器的水阻较小，双流程凝汽器的水阻较大，约为49-78kPa。2．冷却水管的布置形式合理的凝汽器内管束的布置形式能提高凝汽器的传热效果，直接影响凝汽器的真空度，所以冷却水管的管