汽轮机凝气设备及系统.ppt.ppt

* 汽轮机的凝汽设备 教学目标: 使学生了解蒸汽在凝汽器内的凝结过程，凝汽器内压力的确定方法，凝汽器内不凝结气体对蒸汽凝结过程的影响；发电厂空冷系统的工作原理；掌握凝汽设备的任务、组成及工作原理，凝汽器的端差、最佳真空的概念，射水式抽气器、射汽式抽气器、水环式真空泵的结构及工作原理。 知识点：凝汽设备的任务、组成及工作原理；蒸汽在凝汽器内的凝结过程；冷却倍率、端差、凝汽器的最佳真空的概念；凝汽器内压力的确定方法；凝汽器内不凝结气体对蒸汽凝结过程的影响；抽气器的类型、结构及工作原理；发电厂空冷系统。 重 点：蒸汽在凝汽器内的凝结过程；冷却倍率、端差、凝汽器的最佳真空的概念；凝汽器内压力的确定方法；凝汽器内不凝结气体对蒸汽凝结过程的影响。 难 点：凝汽器内压力的确定方法；凝汽器内不凝结气体对蒸汽凝结过程的影响。 * 现代火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，对火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。 * 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，体积突然缩小（如在0.0049Mpa下，蒸汽比水的容积大28000倍）而形成真空。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，通常取0.005Mpa。 * 二、凝汽系统及主要设备： 最简单的凝汽设备原则性系统图，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。 * 第二节 凝汽器的结构类型 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