凝汽器相关知识详解
凝汽器课件课件.

一、凝汽设备的组成及任务
凝汽器(也称复水器)除了进汽口之外,可以认为它是一个密 闭的容器。凝汽器内布臵了很多冷却管。冷却水(也称循环水)源 源不断地在冷却管内流过,这时冷却水就构成了凝汽器的冷源。进 入凝汽器的蒸汽遇冷凝结成水,放出的汽化潜热被冷却水带走,使 凝汽器内的蒸汽接近冷源温度,由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度 是相对应的,因此凝汽器内能够形成高度真空。 例如:从饱和水蒸气表上可查到: 对应30℃的饱和蒸汽,其饱和压力是0.004241MPa; 对应35℃的饱和蒸汽,其饱和压力是0.005622MPa。
2.传热端差 δt
凝汽器的端差反映了凝汽器内部的传热好坏。若端差小则传热效果好同 时真空也会较高。 当冷却水量和冷却水进口温度一定时:凝汽器真空随机组负荷减小而升高; 当冷却水量和机组负荷一定时:凝汽器的真空将随冷却水进口温度的降低而 升高。因此,在其他条件相同的情况下,凝汽器的真空,冬天要比夏天高些。
本节需要掌握以下几个知识点
凝汽设备的组成及任务 凝汽器的结构 凝汽器的热力特性 抽气器的作用及工作原理
凝汽器是属于凝汽式汽轮机的辅机范畴的,它是凝汽式机组的一个 重要组成部分,因为它工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性 和安全性,所以,掌握凝汽器的工作原理及特性是十分必要的。
最后应该明确,对每一个工况,凝汽器都有一个对应的最有利真空。以 此为基准,真空再提高,将使机组的热经济性降低。真空过度降低,即所谓 真空恶化,将引起一系列不良后果。如使机组的理想焓降相应减小,在认为 此时机组的损失基本不变的前提下,机组的效率要降低;低压缸因蒸汽温度 升高而变形,使机组内动静之间的间隙变化,间隙消失会引起机组振动;有 的机组,低压转子的轴承座落在低压缸上(亦称轴承不落地,国产 50MW、 100MW、200MW汽轮机就是这种结构),当低压缸膨胀时,原来分配在轴系各 轴承上的负荷要发生变化,这也能引起机组振动;机组背压变化,轴向推力 也随着变化,变化幅度大了,也影响机组的安全运行;由于铜管和凝汽器壳 体的线胀系数不一样,真空的频繁变化,会使铜管端部在管板中的胀紧程度 遭到破坏;真空恶化时,空气分压力增大,使凝结水中的含氧量增加等等。 因此,一旦真空恶化时,机组被迫减负荷或停机。
汽轮机凝汽器主要功能与结构

汽轮机凝汽器主要功能与结构一、主要功能:1.冷凝高温高压蒸汽:汽轮机排出的高温高压蒸汽在凝汽器中经过冷却和凝结,将其转化为液态水。
冷凝过程中,蒸汽中的热量被传递给冷却介质,从而使蒸汽降温冷凝,同时冷却介质被加热,实现热量的传递和能量的回收。
2.回收热量和能量:在凝汽器中,蒸汽的冷凝释放出的热量可被用于加热水或其他介质,实现余热回收和能量再利用,提高动力装置的热效率和经济性。
通过热量回收,可减少外部供热和燃料消耗,从而降低能源消耗和环境污染。
3.提高汽轮机的工作性能:凝汽器可以在较低的背压下运行,通过保持凝汽器中的真空度,避免蒸汽泄漏和背压升高,确保汽轮机的正常工作。
降低背压有助于提高汽轮机的出力和总效率,减少功率损失和能量浪费。
4.防止蒸汽回流:凝汽器还起到阻止蒸汽回流到汽轮机中的作用。
当蒸汽冷凝成液态水后,通过排放系统排出,避免了蒸汽回流到汽轮机中,保护汽轮机的工作性能和正常运行。
二、结构:1.蒸汽进口:汽轮机排出的高温高压蒸汽通过进口管道进入凝汽器,通常位于凝汽器的上部。
蒸汽进口处还常设置雾化器,用于将蒸汽雾化成细小水滴,增加其与冷却介质的接触面积,促进热量传递和冷凝。
2.冷却介质流动通道:在凝汽器中,冷却介质(如冷却水)通过流动通道与蒸汽接触,从而吸收蒸汽的热量,实现蒸汽的冷凝和能量的回收。
冷却介质流动通道通常采用多管或盘管结构,以增加接触面积,提高换热效果。
3.凝结器:凝汽器中的凝结器是蒸汽冷凝的主要部分,通常采用多管或盘管结构。
冷凝器壁与冷却介质之间的接触面积较大,有利于热量的传递和冷凝。
凝结器内部常设有除气装置,用于去除凝结器中的气体,以保持凝汽器的真空度。
4.液态水排出:冷凝后的液态水通过排水系统排出凝汽器。
排水系统需要具备良好的排水性能,以确保液态水能够顺利排出,避免积水和堵塞。
排水系统还常设置与增压器,用于提升液态水的压力,方便排出。
5.真空系统:凝汽器内部需要保持一定的真空度,以阻止蒸汽泄漏和背压升高。
凝汽器型号知识

一、凝汽器的用途和特点:汽轮机的凝汽设备是凝汽式汽轮机系统的重要组成部分。
它的作用将凝汽式汽轮机的排汽凝结成水,形成并保持所要求的真空。
其工作性能直接影响到整个系统的热经济性和运行可靠性。
凝汽设备是汽轮机组的重要辅机之一,是电力热力循环中的重要一环,对整个火电厂的建设和安全、经济运行都有着决定行影响。
1、凝汽设备的用途可归结为四个方面:1)凝结作用——凝汽器通过冷却水与乏汽的热交换,带走乏汽的汽化潜热而使其凝结成水,凝结水经回收加热而作为锅炉给水重复使用。
2)建立并维持一定真空——这是降低机组终系数、提高电厂循环效率所必需的。
3)除氧作用——现代凝汽器,特别是不单设除氧器的燃气蒸汽联合循环装置中的凝汽器和沸水堆核电机组的凝汽器,都要求有除氧作用,以适应机组的防腐要求。
4)蓄水作用——凝汽器的蓄水作用即是汇集和贮存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补给水的需要,也是缓冲运行中机组流量急剧变化、增加系统调节稳定性的需要,同时还是确保凝结水泵必要的吸水压头的需要。
2、凝汽设备的特点:1)优良的热力性能:凝汽器应具有较高的传热系数,以保证良好的传热效果,使汽轮机在一定条件下具有较低的运行背压,提高蒸汽动力装置的热效率。
采用先进的流场计算软件和强度分析计算软件,根据不同工况下的工艺参数进行分析计算,保证产品在不同工况下均能满足设计要求。
在汽轮机进汽温度不变的条件下。
排汽温度每降低10℃,装置效率提高3.5%;凝汽压力每改变1KPa,汽轮机功率将平均改变1%~~2%。
2)具有高度的密封性能:针对不同结构的密封,在结构和材料上进行优化设计,使设备具有良好的密封性能,提高真空系统的气密性,减少空气漏入量,保证凝汽器的传热性能。
3)凝汽设备要求有良好的回热性能,降低凝水的过冷度,以减少汽轮机回热抽汽,降低热耗。
4)良好的除氧性能:可根据系统的凝结水含氧要求,加设热并除洋装置,是凝汽器具有良好的除氧性能,防止凝结水管道和设备的腐蚀。
汽轮机凝汽器 (2)

汽轮机凝汽器1. 引言汽轮机凝汽器是汽轮机系统中非常关键的组件,其主要功能是将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷却凝结,并收集凝结后的水蒸气,以便再次送入汽轮机进行循环使用。
本文将对汽轮机凝汽器的工作原理、结构、性能以及应用进行详细介绍。
2. 工作原理汽轮机凝汽器的工作原理是利用冷却介质(一般为水)将高温高压蒸汽冷却至饱和状态以下,从而使蒸汽凝结为水,并将凝结后的水排出。
具体而言,汽轮机排出的高温高压蒸汽经过凝汽器内部的换热管道,通过外部注入的冷却水将其冷却降温,同时冷却水也被加热而变成蒸汽。
最终,冷却后的蒸汽凝结成水,流入凝汽器的底部集水器,再经由排水管道排出系统。
3. 结构汽轮机凝汽器通常由几个主要部分组成,包括换热管道、冷却水系统、集水器、排水管道等。
3.1 换热管道换热管道是汽轮机凝汽器中起关键作用的部分。
通常由一系列平行布置的管道组成,旨在提供充足的表面积以促进热量的传递与交换。
这些管道通常采用耐腐蚀材料制成,以应对高温高压下的工作环境。
3.2 冷却水系统冷却水系统用于提供冷却介质以将高温高压蒸汽冷却至饱和状态以下。
一般而言,冷却水系统由水源、泵站和循环系统组成。
水源可以是自来水、河水、湖水等,在经过处理后供给凝汽器使用。
3.3 集水器集水器位于凝汽器的底部,用于收集凝结后的水并将其排出。
集水器通常由锥形结构构成,以在凝结水流入时,引导水流向中心集中并加速排出。
3.4 排水管道排水管道用于将集水器中的凝结水排出系统。
排水管道通常通过重力作用或者辅助排水装置,将凝结水导向到目标地点,以可以再次利用或者排出系统。
4. 性能及影响因素汽轮机凝汽器的性能直接关系到汽轮机的工作效率。
以下是一些影响汽轮机凝汽器性能的重要因素:4.1 温度差汽轮机凝汽器的效率与凝汽器出口水温与环境温度的温度差有关。
温度差越大,排出的冷凝汽水温度越低,效率越高。
4.2 冷却水质量冷却水的质量也直接影响凝汽器的性能。
水中的杂质和硬度会导致管道堵塞或者产生腐蚀。
凝汽器

分类
分类
按蒸汽凝结方式的不同凝汽器可分为表面式(也称间壁式)和混合式(也称接触式)两类。在表面式凝汽器 中,与冷却介质隔开的蒸汽在冷却壁面上(通常为金属管子)被冷凝成液体。冷却介质可以是水或空气。水冷表 面式凝汽器按冷却水的流动方式分为单流程(图1)、双流程(图2)两种。在混合式凝汽器中,蒸汽是在与冷却介质 混合的情况下被冷凝成液体的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽,也可是其他物质的蒸气。
高分子材料保护凝汽器腐蚀源自 谢谢观看清洗清洗
凝汽式汽轮机是现代火电站和核电站广泛采用的典型汽轮机。凝汽设备是汽轮机装置的重要组成部分,它的 设计制造和运行质量的优劣,直接影响汽轮机装置的经济性和安全性。
凝汽器清洗凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用。降低汽轮机排气温度和排气压力,可以提 高热循环效率。凝汽器的主要作用,一是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空,二是在汽轮机排汽凝结的水作为 锅炉给水,构成一个完整的循环。而凝汽器通过与循环水进行热交换,使凝汽器保持较高的真空度。凝汽器真空 过低会严重影响电厂机组的安全经济运行,而造成凝汽器真空过低其中一个重要原因就是凝汽器冷却水管结垢。凝 汽器的结垢对凝集器的性能影响较大,它不仅使汽机端差增大,而且使汽机真空度降低,排气温度升高,影响汽 轮机的经济性和安全性。
5、成本低:清洗价格只有高压水射流清洗价格的1/2。
设计
设计
设计汽轮机凝汽器时,应根据汽轮机排汽量、排汽面积、年或月平均水温和供水方式,对背压、冷却水倍率 (指冷却水量与被冷凝蒸汽量的质量比,一般为 50~120)和冷却水管内流速等进行技术经济比较,确定最佳方 案。凝汽器在结构上应有合理的管束排列,以提高总的传热系数和降低汽侧阻力;合理布置空气冷却区和抽气口, 防止形成空气死区;配备有效的抽气设备,以保证良好的热交换;喉部要有良好的空气动力特性,以保证排汽较 均匀地进入冷却管束表面,不致形成汽流旋涡而浪费部分冷却面积;整个外壳要有良好的气密性和足够的刚度, 以利于提高真空严密性和防止外壳变形;要使汽流良好地加热凝结水,并达到一定的除氧效果;根据管子振动计 算选择合理的中间支撑板跨距,避免运行时引起管束共振而使管束遭到破坏。
凝汽器的工作原理

凝汽器的工作原理凝汽器是一种常用于蒸汽发电厂和制冷设备中的重要设备,用于将蒸汽冷凝为液体。
它的工作原理主要基于热能的转移和传递过程。
下面将详细介绍凝汽器的工作原理。
1.传统凝结型凝汽器:传统凝结型凝汽器是基于蒸汽和冷却介质之间的热传递原理运行的。
通常情况下,这种凝汽器由壳体、冷却管和传热管等组成。
当高温高压蒸汽进入凝汽器并通过冷却管时,冷却管内流动的冷却介质吸收蒸汽的热量。
在冷却介质的作用下,蒸汽中的热能被传递到冷却介质中,导致蒸汽冷凝成为液体。
传统凝结型凝汽器中,蒸汽和冷却介质之间的热传导过程主要受以下因素影响:-温度差:温度差越大,传热速度越快;-热传导系数:介质的热传导系数越高,传热速度越快;-管壁热阻:传热管壁阻碍了热量传递,管壁热阻越小,传热速度越快;-管径和管长:管径越大,传热面积越大,传热速度越快;管长越短,热传导距离越短,传热速度越快。
2.排气凝结型凝汽器:排气凝结型凝汽器是一种高效的凝汽器类型,主要用于蒸汽发电厂中。
它利用了逆向热泵技术和二次循环来提高热效率。
这种凝汽器的核心是一个独立的排气器。
在蒸汽轮机中,蒸汽从高压侧流向低压侧,蒸汽中含有大量的潜热和显热。
排气凝结型凝汽器使得高温高压蒸汽在压缩阶段产生的热能可以回收利用。
工作过程如下:-高温高压蒸汽从高压侧进入排气凝结器的冷凝区;-在冷凝区,蒸汽通过传热管散发热量,冷却介质吸收这些热量并升温;-升温后的冷却介质继续流动到蒸汽压缩区;-在蒸汽压缩区,冷却介质和压缩机工作,则冷凝区的蒸汽中的热量被吸收,压缩机产生的热量由冷却介质带走;-蒸汽压缩后再次进入热回路循环。
这种方式能够提高发电厂的热效率,减少热能的浪费。
总之,凝汽器的工作原理是通过热传递的过程将蒸汽冷凝成为液体。
对于传统凝结型凝汽器来说,蒸汽和冷却介质之间的热传导是关键;而排气凝结型凝汽器则利用了二次循环和逆向热泵技术来提高热效率。
这些工作原理在蒸汽发电厂和制冷设备中得到广泛应用,发挥着重要的作用。
凝汽器参数
凝汽器参数凝汽器是蒸汽动力系统中的重要设备,主要用于将高温高压蒸汽冷凝为液体,实现能量转换和循环利用。
凝汽器参数是指凝汽器在设计和运行中所需要关注的一些重要参数,下面将对几个常见的凝汽器参数进行介绍。
1. 凝汽器热负荷:凝汽器热负荷是指单位时间内需要冷凝的蒸汽量,通常以千瓦或吨的形式表示。
凝汽器的热负荷大小直接影响凝汽器的尺寸和冷却能力,对于设计和选型非常重要。
2. 凝汽器温度差:凝汽器温度差是指凝汽器冷却介质(通常为冷却水)进口温度与蒸汽饱和温度之间的差值。
温度差越大,冷凝效果越好,但也会增加冷却介质的消耗。
3. 凝汽器冷却面积:凝汽器冷却面积是指凝汽器内部用于冷凝蒸汽的表面积,通常以平方米表示。
冷却面积的大小直接影响凝汽器的冷却效果和热负荷能力。
4. 凝汽器压力损失:凝汽器压力损失是指蒸汽在凝汽器内部流动时由于阻力而造成的压力降低。
压力损失越大,蒸汽流速越慢,冷凝效果越好,但也会增加能耗。
5. 凝汽器效率:凝汽器效率是指凝汽器实际冷凝热量与理论冷凝热量之间的比值。
凝汽器效率越高,能量转换越有效率。
6. 凝汽器冷却水流量:凝汽器冷却水流量是指用于冷却凝汽器的冷却水的流量,通常以立方米/小时表示。
冷却水流量的大小直接影响凝汽器的冷却效果和热负荷能力。
7. 凝汽器冷却水温升:凝汽器冷却水温升是指冷却水在流经凝汽器后的温度上升值。
温升越大,冷却效果越好,但也会增加冷却水的能耗。
8. 凝汽器冷却水压降:凝汽器冷却水压降是指冷却水在流经凝汽器时由于阻力而造成的压力降低。
冷却水压降越大,冷却效果越好,但也会增加能耗。
9. 凝汽器材质:凝汽器材质是指凝汽器的主要构成材料。
常见的凝汽器材质有铜管、钢管、不锈钢管等,选择合适的材质可以提高凝汽器的抗腐蚀性和使用寿命。
10. 凝汽器排污方式:凝汽器排污方式是指凝汽器中积聚的冷凝液体如何排出。
常见的排污方式有自动排污和手动排污两种,选择合适的排污方式可以方便凝汽器的维护和使用。
凝汽器工作原理
凝汽器工作原理
凝汽器是一种常见的热交换设备,广泛应用于蒸汽动力系统、
空调系统等领域。
它的主要作用是将蒸汽冷凝成液体,并将其排出
系统,同时回收热量。
那么,凝汽器是如何工作的呢?接下来,我
们将详细介绍凝汽器的工作原理。
首先,凝汽器通常由管束和冷却介质组成。
当高温高压的蒸汽
进入凝汽器时,它与管束表面的冷却介质接触,导致蒸汽的温度迅
速下降。
在这个过程中,蒸汽释放出的热量被传递给冷却介质,使
其升温。
随着温差的减小,蒸汽逐渐冷凝成液体,并在管束内壁上
凝结成水滴。
这些水滴会不断增多,最终汇聚成液体,被排出系统。
其次,凝汽器的工作原理涉及热量传递和相变过程。
在蒸汽冷
凝的过程中,热量从蒸汽传递给冷却介质,使其升温。
同时,蒸汽
由气态转变为液态,释放出潜热。
这种热量传递和相变过程是凝汽
器能够实现蒸汽冷凝的关键。
最后,凝汽器的工作原理还与流体力学有关。
在凝汽器内部,
蒸汽和冷却介质之间存在着复杂的流动和传热过程。
通过合理设计
管束结构和流体流动方式,可以最大限度地提高热交换效率,从而
实现快速、高效的蒸汽冷凝。
总的来说,凝汽器通过热量传递和相变过程,将高温高压的蒸汽冷凝成液体,并将其排出系统,同时回收热量。
它在热动力系统和空调系统中发挥着重要作用,是保证系统正常运行的关键设备之一。
通过深入了解凝汽器的工作原理,可以更好地应用和维护这一重要设备,确保系统的稳定运行和高效工作。
凝汽器的概述
凝汽器的概述
凝汽器是一种用于将蒸汽转化为液态水的装置。
凝汽器广泛应用于电力、石油化工、制药、食品等行业,其主要作用是将汽轮发电机中的饱和蒸汽在回路中冷却并凝结成液体。
凝汽器可以提高发电机的效率,降低能源消耗,缩短工作周期,减少污染和排放,具有重要的意义和价值。
凝汽器的原理是利用水冷却管或空气冷却器降低蒸汽的温度,使其凝结成液体,并回收利用。
凝汽器的种类比较多,主要分为风冷和水冷两种。
风冷凝汽器主要是利用自然风或风扇将空气流过蒸汽管和冷却管,将蒸汽冷却成液态水并排放。
水冷凝汽器利用冷却水流经蒸汽管和冷却管,将蒸汽冷却成液态水并进行回收利用。
凝汽器的性能主要表现在四个方面:冷却效果、排放效果、水资源利用效果和工作效率。
冷却效果是凝汽器的关键指标之一,影响着凝汽器使用效果和成本。
排放效果是考察凝汽器是否污染环境和对气体排放的贡献,水资源利用效果是指凝汽器是否节约水资源,避免造成水资源浪费和污染。
工作效率则是指凝汽器的作业效率和稳定性,直接影响到工程的设计和生产效果。
作为一种重要的能源应用设备,凝汽器不仅需要具备可靠的性能指标,还需要注重节能、环保、资源利用等方面。
在未来,随着绿色能源越来越受到重视,凝汽器的应用领域也将不断拓宽和深化。
凝汽器的发展将推动行业稳步发展,创造更大的经济效益和社会价值。
汽轮机辅机介绍之凝汽器
汽轮机辅机介绍之凝汽器凝汽器作为凝汽式汽轮机组最主要的凝汽设备,其任务是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空,把汽轮机的排汽凝结成水,通过凝结水泵送至除氧器,形成供给锅炉的给水;凝汽器真空的好坏会直接影响机组正常工况的运行,可以说凝汽器运行效果的优劣直接会影响到汽轮机组的安全、经济、高效运行。
1.凝汽器的工作原理:凝汽器中的真空的形成主要原因是由于汽轮机排出的乏汽被冷却凝结成水,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,使凝汽器形成高度真空。
2.凝汽器的作用:凝汽器是使驱动汽轮机做功后排出的蒸汽变成凝结水的热交换设备。
蒸汽在汽轮机内完成一个膨胀过程后,在凝结过程中,排汽体积急剧缩小,原来被蒸汽充满的空间形成了高度真空。
凝结水则通过凝结水泵经给水加热器、给水泵等输送进锅炉,从而保证整个热力循环的连续进行,其作用如下:1)在汽轮机排汽口造成较高真空,使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力,增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降,提高循环热效率;2)将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水,重新送回锅炉进行循环;3)汇集各种疏水,减少汽水损失。
4)凝汽器也用于增加除盐水(正常补水) 3.凝汽器真空形成和维持必须具备的条件:①凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量;②凝结水泵必须不断的把凝结水抽走,避免水位升高,影响蒸汽的凝结;③抽气器必须把漏入的空气和排汽中的其它不凝结气体抽走。
4.凝汽器的端差凝汽器压力下的饱和水蒸气温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。
对一定的凝汽器,端差的大小与凝汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度,凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。
一个清洁的凝汽器,在一定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下就有一定的端差值指标,一般端差值指标是当循环水量增加,冷却水出口温度愈低,端差愈大,反之亦然;单位蒸汽负荷愈大,端差愈大,反之亦然。
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凝汽器相关知识详解一、凝汽器定义及作用1、定义凝汽器就是驱动汽轮机做功后排出的蒸汽变成凝结水的热交换设备。
蒸汽在汽轮机内完成一个膨胀做功过程后,在凝汽器凝结过程中,排汽体积急剧缩小,原来被蒸汽充满的空间形成了高度真空,凝结水被汇集到凝汽器热井中。
凝结水经凝结水泵提供动力后依次经过加热器、给水泵等输送到锅炉,从而保证了整个热力循环的连续进行。
为防止凝结水中含氧量增加而引起管道腐蚀,现代大容量汽轮机凝汽器之后还设有除氧器。
2、作用(1)在汽轮机排汽口造成较高真空,使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力,增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降,提高循环热效率;(2)将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水,重新送回锅炉进行循环;(3)汇集各种疏水,减少汽水损失。
(4)凝汽器也可用于增加除盐水(正常补水)。
二、各种凝汽器的工作原理:1、表面式凝汽器表面式凝汽器中装有大量的铜管,管中通以循环冷却水。
当汽轮机的排汽与凝汽器铜管外表面接触时,因受到铜管内水流的冷却,放出汽化潜热变成凝结水,所放潜热通过铜管管壁不断的传给循环冷却水并被带走。
这样排汽就通过凝汽器不断的被凝结。
排汽被冷却时,其比容急剧缩小,因此,在汽轮机排汽口下凝汽器内部造成较高的真空。
表面式凝汽器的结构示意图如下图:凝汽器运行时,冷却水从前水室的下半部分进来,通过冷却水管(换热管)进入后水室,向上折转,再经上半部分冷却水管流向前水室,最后排出。
低温蒸汽则由进汽口进来,经过冷却水管之间的缝隙往下流动,向管壁放热后凝结为水。
2、混合式凝汽器在混合式凝汽器内,从汽轮机中排出的乏汽直接与冷却水混合而得到凝结。
冷却水从安装在混合式凝汽器上部周围的喷嘴喷出,排汽由上部进汽口进入,与冷却水混合而得到凝结,凝结水与冷却水一起用水泵抽走。
不凝结的空气,用抽气器或者真空泵不断地抽出。
这种凝汽器结构简单,冷却效果好,制造成本低。
三、真空形成原因在启动过程中凝汽器真空是由主、辅抽汽器将汽轮机和凝汽器内大量空气抽出而形成的。
在正常运行中,凝汽器真空的形成是由于汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时其比容急剧缩小而形成的。
如蒸汽在绝对压力4kpa时蒸汽的体积比水的体积大3万倍,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。
四、真空形成与维持1、凝汽器铜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,影响蒸汽的凝结;3、抽汽器必须把漏入的空气和排汽中的其它气体抽走。
五、真空降低原因1、循环水量减少或中断1)循环水泵跳闸、循进阀门误关、循环水泵出口蝶阀阀芯落、循进滤网堵:水量中断,进水压力下降,出水真空至零,循泵电流至零或升高,须不破坏真空停机;若未关死,立即减负荷恢复;2)循出阀门误关、凝汽器水侧板管堵塞、收球大网板不在运行位置:循环水压上升,温升增大;3)进水不畅:循泵电流晃动,进水压力下降,出水真空降低,循环水温升增大,水量不足;4)虹吸破坏(进水压力低、板管堵塞、出水侧漏空气):虹吸作用减小时,会使水量减少,却又提高了循环水母管压力,而压力高对维持水量是有利的,所以虹吸破坏必然是个过程。
出水真空晃动且缓慢下降,温升增大。
操作:提高循环水压力(关小出水门),对循出放空气,重新建立出水真空。
2、轴封汽压力低提高压力,关小轴加排汽风机进气门;冷空气会使转子收缩,负差胀增大。
3、凝汽器水位高排汽温度升高同时,凝水温度下降,过冷度增加。
端差增大;水位﹥抽汽口高度、运行凝泵跳闸、管路堵、备用泵逆止门坏、系统主要气控调门失灵、钛管大漏:备用凝泵自启动,出口压力至零或升高,凝泵电流晃动或升高或下降至空载值;4、真空系统漏空气管道、法兰、焊口、人孔门、空气门、放水门、水位计、小机排汽蝶阀、向空排气薄膜、U形管水封;5、空气抽出设备故障真空泵、泵入口空气逆止门阀芯落、阀门坏。
六、真空下降危害1、使排汽压力升高,可用焓降减小,不经济,同时机组出力有所降低;2、排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密性;3、排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受热膨胀,引起中心变化,产生振动;4、汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承过载而磨损;5、真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片,造成事故。
七、真空急速下降处理1、循环水中断循环水中断的故障可以从循环泵的工作情况判断。
若循环泵电机电流和水泵出口压力到零,即可确认为循环泵跳闸,此时应立即启动备用循环泵。
若强合跳闸泵,应检查泵是否倒转;若倒转,严禁强合,以免电机过载和断轴。
如无备用泵,则应迅速将负荷降到零,打闸停机。
循环水泵出口压力、电机电流摆动,通常是循环水泵吸入口水位过低、网滤堵塞等所致,此时应尽快采取措施,提高水位或清降杂物。
如果循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低,则可能是循环水泵本身故障引起。
如果循环泵在运行中出口误关,或备用泵出口门误门,造成循环水倒流,也会造成真空急剧下降。
2、射水抽气器工作失常如果发现射水泵出口压力,电机电流同时到零,说明射水泵跳闸;如射水泵压力.电流下降,说明泵本身故障或水池水位过低。
发生以上情况时,均应启动备用射水磁和射水抽气器,水位过低时应补水至正常水位。
3、凝汽器满水凝汽器在短时间内满水,一般是凝汽器铜管泄漏严重,大量循环水进入汽侧或凝结水泵故障所致。
处理方法是立即开大水位调节阀并启动备用凝结水泵。
必要时可将凝结水排入地沟,直到水位恢复正常。
铜管泄漏还表现为凝结水硬度增加。
这时应停止泄漏的凝汽器,严重时则要停机。
如果凝结水泵故障,可以从出口压力和电流来判断。
4、轴封供汽中断如果轴封供汽压力到零或出现微负压,说明轴封供汽中断,其原因可能是轴封压力调整节器失灵,调节阀阀芯脱落或汽封系统进水。
此时应开启轴封调节器的旁路阀门,检查除氧器是否满水(轴封供汽来自除氧器时)。
如果满水,迅速降低其水位,倒换轴封的备用汽源。
八、真空缓慢下降处理因为真空系统庞大,影响真空的因素较多,所以真空缓慢下降时,寻找原因比较困难,重点可以检查以下各项,并进行处理。
1、循环水量不足:循环水量不足表现在同一负荷下,凝汽器循环水进出口温差增大,其原因可能是凝汽器进入杂物而堵塞。
对于装有胶球清洗装置的一机组,应进行反冲洗。
对于凝汽器出口管有虹吸的机组,应检查虹吸是否破坏,其现象是:凝汽器出口侧真空到零,同时凝汽器入口压力增加。
出现上述情况时,应使用循环水系统的辅助抽气器,恢复出口处的真空,必要时可增加进入凝汽器的循环水量。
凝汽器出人口温差增加,还可能是由于循环水出口管积存空气或者是铜管结垢严重。
此时应开启出口管放空气阀,排除空气或投入胶球清洗装置进行清洗,必要时在停机后用高压水进行冲洗。
2、凝汽器水位升高:导致凝汽器水位升高可能是凝结水泵入口汽化或者凝汽器铜管破裂漏入循环水等。
凝结水泵入口汽化可以通过凝结水泵电流的减小来判断,当确认是由于此原因造成凝汽器水位升高时,应检查水泵入口侧兰盘根是否不严,漏入空气。
凝汽器铜管破裂可通过检验凝结水硬度加以判断。
3、射水抽气器工作水温升高:工作水温升高,使抽气室压力升高,降低了抽气器的效率。
当发现水温升高时,应开启工业水补水,降低工作水温度。
4、真空系统漏人空气:真空系统是否漏入空气,可通过严密性试验来检查。
此外,空气漏入真空系统,还表现为凝结水过冷度增加,并且凝汽器端差增大。
九、真空严密性差1、汽侧(1)汽轮机排气缸和凝汽器喉部连接法兰或焊缝处漏气。
如采用套筒水封连接方式,喉部变形使填料移动,填料压得不紧,或封水量不足。
(2)汽轮机端部轴封存在问题或工作不正常。
(3)汽轮机低压缸接合面、表计接头等不严密。
(4)有关阀门不严密或水封阀水量不足。
(5)凝结水泵轴向密封不严密。
(6)低压给水加热器汽侧空间不严密。
(7)设备、管道破损或焊缝存在问题。
2、水侧(1)胀管管端泄漏。
采用垫装法连接管子和管板时,填料部分密封性不好。
(2)在管子进口端部发生冲蚀。
(3)冷却管破损。
十、凝汽器运行好坏1、能否达到最有利真空;2、能否保证凝结水的品质合格;3、凝结水的过冷度能否保持最低。
(1)过冷度液体温度达到理论结晶温度时并不能进行结晶,而必须在它温度以下的某一温度(称为实际开始结晶温度)才开始结晶。
在实际结晶过程中,实际结晶温度总是低于理论结晶温度,这种现象成为过冷现象,两者的温度差值被称为过冷度。
过冷度产生原因:1)、由于冷却水管管子外表面蒸汽分压力低于管束之间的蒸汽平均分压力,使蒸汽的凝结温度低于管束之间混合汽流的温度,从而产生过冷。
2)、由于凝结器内存在汽阻,蒸汽从排汽口向下部流动时遇到阻力,造成下部蒸汽压力低于上部压力,下部凝结水温度较上部低,从而产生过冷。
3)、蒸汽被冷却成液滴时,在凝结器冷却水管间流动,受管内循环水冷却,因液滴的温度比冷却水管管壁温度高,凝结水降温从而低于其饱和温度,产生过冷。
4)、由于凝结器汽侧积有空气,空气分压力增大,蒸汽分压力相对降低,蒸汽仍在自己的分压力下凝结,使凝结水温度低于排汽温度,产生过冷。
5)、凝结器构造上存在缺陷,冷却水管束排列不合理,使凝结水在冷却水管外形成一层水膜,当水膜变厚下垂成水滴时,水滴的温度即水膜内、外层平均温度低于水膜外表面的饱和温度,从而产生过冷却。
6)、凝结器漏入空气多或抽气器工作不正常,空气不能及时被抽出,空气分压力增大,使过冷度增加。
7)、热水井水位高于正常范围,凝结器部分铜管被淹没,使被淹没铜管中循环水带走一部分凝结水的热量而产生过冷却。
8)、循环水温度过低和循环水量过大,使凝结水被过度的冷却,过冷度增加。
9)、凝结器铜管破裂,循环水漏入凝结水内,使凝结水温度降低,过冷度增加。
凝结水过冷度是衡量凝结器运行经济性的重要指标,过冷度小,表示循环水带走的热量少,机组经济性好,反之过冷度大,循环水带走的热量多,机组经济性差。
据资料介绍,过冷度每增加1℃,机组热耗率就上升0.02%。
过冷度过大原因:1)、凝汽器内管束排列不合理;2)、凝汽器水位过高;3)、真空系统漏空;4)、抽气设备工作不良;5)、凝汽器故障(冷却水管破裂、漏泄或管板发生漏泄);6)、冷却水参数匹配不当(2)凝结水质1)机组正常运行时,除去系统中微量溶解盐类,提高凝结水水质,保证优良的给水品质和蒸汽质量。
2)冷却水泄漏时,除去因泄漏而带入的溶解盐类和悬浮物,为机组按正常程序停机争得时间。
3)机组启动时,除去凝结水中的铜、铁腐蚀产物,缩短启动时间。
4)新系统或设备大修后投入运行时对凝结水进行处理,减少水汽系统的清洗时间。