《汽轮机原理》凝汽设备素材.ppt

* * 现代大型火电和核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，对电厂的经济性影响很大。 第一节 凝汽设备的工作原理和任务 一，凝汽设备的工作原理 1，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 锅 炉 中 的 吸 热 量 。 ——排汽焓； ——给水焓。 第三章 汽轮机的凝汽设备 * 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2 kpa，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，同时再用抽气器或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。 * 2，主要任务： (1）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。 (2）将蒸汽凝结成水，并将凝结水回收到锅炉作为给水。 3，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： (1）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。 (2）当降低排汽压力，则比容v 增加，凝汽器的冷却面积增大，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。 * 二，凝汽系统及主要设备： 1、最简单的凝汽设备原则性系统图（图5—1）。其主要设备有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等。 （1）汽轮机；（2）发电机； （3）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； （4）循环水泵：为凝汽器提供冷却水； （5）凝结水泵：不断地把蒸汽凝结时生成的 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； （6）抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气， 以维持高度真空。 图3—1 * 2，运行对凝汽设备的要求： （1）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； （2）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； （3）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。 * 第二节 凝汽器 凝 汽 器 有 混 合 式 和 表 面 式 凝 汽 器 两 大 类 。 一，混合式凝汽器 混合式凝汽器(图 3—2 )是使排汽在冷却水中直接冷却而凝结成水。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。 * 二 表 面 式 凝 汽 器 在表面式凝汽器内，冷却工质与蒸汽由冷却表面隔开。根据冷却工质 不 同 ， 表 面 式 凝 汽 器 又 分 为 空 气 冷 却 和 水 冷 却 两 种 。 用水作为冷却工质的凝汽器简称为 表 面式凝汽器。由于水的传热系数比空气大， 能保证凝汽器内维持高度真空和获得洁净的凝结水。因此，国内外火电厂主要采用这种凝汽器。 * 1，表面式凝汽器的结构 如 图 3 --- 3 所 示，凝汽器的外壳通常钢板做成圆柱形、椭圆形或者方箱形。外壳两端连接着形成水室的端盖2和3，外壳内的两端又装有管板4，管板4上装有很多冷却管。凝汽器内部空间被冷却管分隔成两部分： 蒸汽空间（汽侧 ） 和冷却水空间（ 水 侧 ） 。 2，表面式凝汽器的流程 冷却水从进口11 进入水室15 ，通过冷却管