凝汽器内空气积聚对真空的影响.pdf

维普资讯 第 24卷第 3期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．24，No．3 2008年 5月 ElectricPowerScienceandEngineering May，2008 67 凝汽器内空气积聚对真空的影响 付文锋，白中华，李富云 (华北电力大学 能源与动力土程学院，河北保定071003) 摘要：空气在凝汽器内积聚可以从传热和空气分压力两个方面对凝汽器真空造成双重影响。对凝汽器建立 数学模型。具体实例仿真计算表明，随着空气浓度的变化，在不同的空气浓度阶段，两种影响因素对凝汽 器压力具有不同的作用程度。 关键词：空气积聚：凝汽器；抽气器；端差；真空 中图分类号：TK264．1 文献标识码：A 一 空气膜才能达到液膜表面处凝结，因此与纯净 0 引 言 饱和蒸汽凝结换热相比，含空气的蒸汽凝结换热 的热阻，除包括凝结液热阻和相间热阻外，还多 凝汽器真空是汽轮机运行中的重要参数，其数 包括一项气膜热阻，而且气膜热阻往往是含空气 值大小对汽轮机的运行经济性、安全性及调节性能 的蒸汽凝结换热的主要热阻，正是气膜热阻使凝 都有很大的影响 。关于凝汽器真空值的影响因 结率和蒸汽侧换热系数都明显下降。随着空气含 素方面，已经有许多文献对机组负荷、循环水流 量的增大，气膜热阻 占蒸汽侧总热阻的比例也越 量、循环水入口温度、凝汽器清洁度、真空严密性 大 p。当混和物静止时，空气相对含量的影响要 等因素的影响做 了大量讨论。本文从凝汽器 内传热 比其流动时显著的多，小到 0．05％的空气含量就 和空气分压力两个影响因素入手，对凝汽器建立数 可使蒸汽的凝结放热系数降低 80％以上。鉴于此 学模型，推导出凝汽器压力与空气浓度之间的数学 点，凝汽器普遍装设抽汽设备 ¨。 关系，并通过实例仿真计算分析不同空气浓度下此 空气的存在除了恶化传热外，本身分压力也将 两种因素对凝汽器压力的影响程度。 直接导致凝汽器压力的升高。当空气大量在凝汽器 内积聚时，凝汽器压力不能再视为蒸汽凝结温度所 1 空气积聚对凝汽器真空的影响 对应的饱和压力，空气分压力将不能被忽略，凝汽 器压力等于蒸汽分压力与空气分压力之和 。 1．1空气对凝汽器 内传热及压力的影响 1．2 空气积聚引起凝汽器压力变化的数学模型 空气对蒸汽凝结放热的影响，可由汽气混和 当系统严密性正常、抽气器也正常运行时，可 物的凝结机理定性说明。当含有空气的汽气混和 以将漏入真空系统的空气全部及时的抽出，使漏入 物遇到低于蒸汽分压力所对应的饱和温度时，紧 真空系统的空气量对传热系数几乎无影响，凝汽器 靠壁面的蒸汽分子开始凝结，并在冷壁面形成一 压力和漏入空气量无关而保持基本不变。当抽气器 层凝结液膜。由于这部分蒸汽的凝结，使得靠近 出力不足时，从凝汽器空间内抽出的空气量小于外 冷壁面附近的蒸汽分压力减少，并且越靠近壁面 界漏入的空气量，将引起凝汽器 内空气的积聚。空 处减少得越多。根据道尔顿分压定律，壁面各处 气的积聚首先恶化凝汽器汽侧换热，影响凝汽器总 混合物的总压力是不变的，则越靠近壁面处空气 体传热系数 。 分压力越大。所以靠近壁面处空气的浓度 比较大， 形成一层空气膜，远离壁面处的蒸汽只有穿过这 磊。cw存Z 收稿 151期：2007-07-05． 作者简介：付文锋 (1978一)，男，华北电力大学能源与动力工程学院硕士研究生