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1、第四章 汽轮机凝汽系统及设备,目录 第一节 凝汽系统的工作原理 第二节 凝汽系统 第三节 凝汽器 第四节 抽气设备,凝汽式汽轮机是现代火力发电厂和核电站中广泛采用的典型汽轮机，凝汽设备则是凝汽式机组的一个重要组成部分。凝汽设备工作性能的 好坏直接影响着整个机组的热经济性和安全性。因此，掌握凝汽设备的工作原理及特性是十分必要的。,第一节 凝汽系统的工作原理,第一节 凝汽系统的工作原理,第一节 凝汽系统的工作原理,凝汽系统的任务： 1）在汽轮机末级排汽口建立并维持规定的真； 2）将汽轮机排汽凝结成水； 3）起到真空除氧作用，提高凝结水品质，防止 热力系统低压回路管道、阀门等腐蚀。 4）起到热力系统
2、蓄水作用。,第二节 凝汽系统,凝汽系统的分类： 1）水冷凝汽系统； 可分为直流供水方式和循环供水方式两种系统。 2）空冷凝汽系统。 可分为直接空冷凝汽系统和间接空冷凝汽系统,第一节 凝汽系统,一、优良凝汽器应满足的要求 二、混合式凝汽器 三、表面式凝汽器 四、凝汽器内蒸汽的凝结过程 五、凝汽器内压力的确定 六、多压凝汽器,第三节 凝汽器,优良凝器应满足的要求： 1、凝汽器应具有较高的传热系数。 2、凝汽设备的真空系统及凝汽器本体要有高度的严密性，以防止空气漏入而影响传热效果及凝汽器真空。 3、凝汽器汽阻、水阻要小。 汽阻：蒸汽空气混合物在凝汽器内由排汽口流向抽气口时，因流动阻力使其绝过压力降低
3、。 水阻：循环水流经泠却水管所消耗的压力。,优良凝汽器应满足的要求,5、与空气一起被抽出的未凝结蒸汽量应尽可能小，以降低抽气器耗功。 6、凝结水的含氧量要小。凝结水含氧量过大将会引起管道腐蚀并恶传热。 7、凝汽器的总体结构及布置方式应便于制造、运输、安装及维修。,优良凝汽器应满足的要求,混合式凝汽器,优点：结构简单、成本低、冷却效果好。,缺点：凝结水和不清洁的冷却水混合后，不能作为锅炉的给水。,表面式凝汽器,表面式凝汽器,凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷却区。两部分冷却区之间用挡板隔开，空气冷却区面积约占总传热面积的5%10%左右。 设置空气冷却区的主要目的就是让尚未凝结的蒸汽凝结，并冷却空
4、气，使其体积流量减小，这样就可以减少蒸汽的损失，减轻抽气设备的负担，提高抽气效果。,凝汽器内蒸汽的凝结过程,影响凝汽器内凝结过程的因素： 1）凝汽器内冷却水管的布置方式；,a、冷却水管在管板上的排列方式要合理。 b、凝汽器进口到抽气器的途径应力求直接且有足够的通道面积。 c、为了便于利用排汽加热凝结水，应有一定的通道使蒸汽能自由地流向热水井。 d、合理地安排空气冷却的位置、设置适当的挡板，并使空气蒸汽混合物具有较高的流速，以提高空气冷却区的冷却效果。,冷却水管设计要求,冷却水管设计要求,2）凝汽器内蒸汽的流动速度； 3）凝汽器内空气的流量。 美国传热学会公式：,凝汽器内蒸汽的凝结过程,凝汽器内
5、蒸汽的凝结过程,凝汽器内蒸汽的凝结过程,全苏热工研究院公式：,凝汽器内蒸汽的凝结过程,凝汽器内压力的确定,通过冷却水管总的传热表面传热的热量：,凝汽器内压力的确定,影响凝汽器压力的主要因素： 1）冷却水进口温度； 2）冷却水温升； 3）凝汽器传热温差。,多压凝汽器,多压凝汽器,一、化学清洗 1）苛性钠（油垢、淤泥和粘土或其粘性物质） 2）盐酸（钙、镁盐） 二、机械清洗 1）毛刷 2）喷枪 3）胶球,凝汽器的清理,凝汽器的清理,第四节 抽汽设备,抽气器 作用： 1、抽出凝汽器中不凝结气体，保证真空和传热效。 2、将空气和蒸汽的混合物排入大气. 类型: 喷射式,包括射汽、射水 真空泵式，包括叶轮式
6、和活塞式。,1、启动抽气器 特点：启动迅速、抽汽量大，但效凝低。 2、主抽气器 特点： 1）效率高。（采用冷却，使部分蒸汽又凝成水） 2）经济性好。（回收热量和工质）,射汽抽气器,启动抽气器,主抽气器,主抽气器,主抽气器,它与射气式的原理类似，只是工质不同， 特点： 工质来源压力水泵，工作可靠； 占地面积大 适用于滑参数启动，单元机组。,射水抽气器,射水抽气器,运行可靠方便，不易损坏，耗电量小，除真空泵外不需另设供水泵。但价格较贵，而且真空越高，抽吸的质量流量越小,水环式真空泵,课后习题,已知某台凝汽器在设计工况下运行，冷却水进 口温度tw1=30，冷却水出口温度tw2=40.6 汽轮机排汽温度ts=53.6，凝结水温tc=52.5 试求：冷却水的温升； 凝汽器的冷却倍率。,