汽轮机-第四章.ppt

1.简述汽轮机凝汽设备的工作原理。 2.凝汽器的真空是如何形成的? 3.影响凝汽器真空的因素有哪些？ 1.什么是凝汽器的最佳真空？ 2.空气对凝汽设备及系统有什么危害？ §4.3 凝汽器的管束布置和真空除氧 §4.3 凝汽器的管束布置和真空除氧 1.冷却水管在凝汽器板上的基本排列方法有几种，各是什么？ 2.凝汽器为什么都要设置真空除氧装置？ §4.4 抽气器 1.抽气器有什么作用？ 2.长喉部射水抽气器有什么特点？ 1.变工况下 是如何确定的？ 1.多压凝汽器工作的基本原理是什么？ 2.多压式凝汽器有什么优缺点？ 3.讨论是否可以把现有单压凝汽器改造成多压凝汽器？ 汽轮发电机组空气冷却凝汽器外观 卵形管束布置的凝汽器在组装中 * §4 汽轮机的凝汽设备 第一节 凝汽设备的工作原理、任务和类型 第二节 凝汽器的真空与传热 第三节 凝汽器的管束布置与真空除氧 第四节 抽气器 第五节 凝汽器的变工况 第六节 多压式凝汽器 §4 汽轮机的凝汽设备 §4.1 凝汽设备的工作原理、任务和类型 §4.1.1 凝汽设备的工作原理与任务 以水为冷却介质的凝汽设备，由凝汽器、抽气器、循环水泵和凝结水泵以及他们之间的连接管道、阀门和附件等组成，如图，最简单的凝汽设备示意图： 工作原理----汽轮机的排汽进入凝汽器1，循环水泵2不断的把冷却水打入凝汽器，吸收蒸汽凝结放出的热量，蒸汽被冷却并凝结为水。凝结水被凝结水泵3抽走。凝汽器内压力很低，比较容易漏入空气，空气将阻碍传热，因此不断的用抽气器4不断的将空气抽走。 任务： 在汽轮机的排汽管内建立并维持高度真空 供应洁净的凝结水作为锅炉给水 §4.1.2 凝汽器的类型 现在电站使用的凝汽器主要是以水为冷却介质的表面式凝汽器。在缺水地区和列车电站上，可用空气凝汽器。 §4.1.3 凝汽器真空的测量 测量凝汽器真空的最简单的办法是用水银真空计。如图： 是 折合到标准温度0℃下的数值。 §4.1 凝汽设备的工作原理、任务和类型 §4.1 凝汽设备的工作原理、任务和类型（思考） §4.2 凝汽器的真空与传热 §4.2.1 凝汽器内压力 的确定 蒸汽凝结过程中释放出不凝结气体(如化学药剂分解产生或原蒸汽中夹带)，真空系统不严密漏入系统的空气，即凝汽器汽侧空间是多组分介质共存。这里，将它们分为蒸汽和不凝结气体两大组分。由道尔顿定律知，汽侧空间的总压力 是组成气体分压力之和。 利用混合气体的温度、容积相等及气体状态方程，求得 由于不凝结气体总量相对蒸汽量很小，因此，可以认为总压与蒸汽压力相等。 §4.2 凝汽器的真空与传热 凝汽器中的压力主要决定于蒸汽分压力，而蒸汽分压力又决定于汽、水共存的热平衡温度，即对应温度下水、蒸汽的饱和温度。凝汽器内的温度决定于蒸汽凝结和冷却水加热的换热过程。 影响凝汽器内压力的三个因素： 由图：主凝结区的凝结温度为： 冷却水进口温度 与环境条件紧密相关，其次受冷却设备特性影响。 进口温度越高，凝汽器的真空则越低。夏季环境温度高，冷却水温度高，真空则低。不良的冷却塔，冷却水得不到充分冷却，必然使凝汽器真空下降。 冷却水温升 §4.2 凝汽器的真空与传热 由热平衡方程求得： 只有2140～2220KJ/Kg左右，取平均值，则 循环倍率m---- ，冷却水量与被凝结蒸汽量之比。 循环水的温升决定于循环倍率，循环倍率越大，温升 (4.2.3) §4.2 凝汽器的真空与传热 凝汽器传热端差 传热端差与传热系数有关，而传热系数是管外凝结放热、管壁及污垢导热和冷却水对流传热有关。 则越小，凝汽器的真空就越高。即在循环水量一定时，机组负荷越大，循环水温升就越高，凝汽器真空则越低。反之，机组负荷一定时，循环水量越多，温升越小，凝汽器真空就越高。 由传热方程等公式推得 的计算公式： (4.2.6) §4.2 凝汽器的真空与传热 §4.2.2 凝汽器的最佳真空 循环水量增大，凝汽器真空上升，机组理想焓降提高。循环水量增大的代价是增大循环水泵功耗。当循环水泵的功耗增大量与机组有效出力增多量相等时，对应的真空即为最佳(或经济)真空。 若只有一台循环水泵运行，且冷却水量可连续调节，则最佳真空为 为最大时的真空。而实际并非如此，故应通过实验才能定出不同负荷下的最佳真空。 §4.2.3 空气的危害 凝汽器的空气来源： 由新蒸汽带入汽轮机 由设备不严密处漏入 危害： 由于空气膜的存在，阻碍了蒸汽向冷却水管的凝结放热，使 ，真空↓。 在冷却水管外表面附近，