第五章汽轮机的凝汽设备(一)
汽轮机凝结水系统设备介绍
汽轮机凝结水系统设备介绍1、凝汽器1）概述凝汽器的主要功能是在汽轮机的排汽部分建立一个较低的背压，使蒸汽能最大限度地做功，然后冷却成凝结水，回收至热井内。
凝汽器的这种功能需借助于真空抽气系统和循环水系统的配合才能实现。
真空抽气系统将不凝结气体抽出；循环水系统把蒸汽凝结热及时带走，保证蒸汽不断凝结，既回收了工质，又保证排汽部分的高真空。
凝汽器除接受主机排汽、小汽机排汽、本体疏水以外，还接受低压旁路排汽，高、低加事故疏水及除氧器溢流水。
我公司的凝汽器为双壳体、单流程、双背压表面式凝汽器，并列横向布置。
由两个斜喉部、两个壳体（包括热井、水室、回热管系）、循环水连通管及底部的滑动、固定支座等组成的全焊接钢结构凝汽器。
（见图10－2）凝汽器喉部上布置组合式7、8号低压加热器、给水泵汽轮机排汽管、汽轮机旁路系统的三级减温器等。
在高压凝汽器和低压凝汽器喉部分别布置了喷嘴，当低压缸排汽温度高于80℃时保护动作。
汽轮机的5、6、7、8段抽汽管道及轴封回汽、送汽管道从喉部顶部引入，5、6段抽汽管道分别通过喉部壳壁引出，7、8段抽汽管接入布置在喉部内的组合式低压加热器。
壳体采用焊接钢结构，分为高压壳体和低压壳体，内有管板、冷却管束、中间隔板和支撑杆等加强件。
管板与端盖连接，将凝汽器壳体分为蒸汽凝结区和循环水进出口水室；中间隔板用于管束的支持和固定。
管束采用不锈钢管，布置方式见图10－3。
这种布置方式的特点是换热效果好，汽流在管束中的稳定性强。
由于布置合理，凝结水下落时可破坏下层管束的层流层，改善传热效果。
凝汽器壳体下部为收集凝结水的热井，凝结水出口设置在低压侧壳体热井底部，凝结水出口处设置了滤网和消涡装置。
循环水室内表面整体衬天然橡胶并整体硫化。
凝汽器循环水采用双进双出形式，前水室分为四个独立腔室，低压侧两个水室为进水室，高压侧两个水室为出水室；后水室为四个独立腔室，均为转向水室。
凝汽器与汽轮机排汽口采用不锈钢膨胀节挠性连接（图10－4），凝汽器下部支座采用PTFE（聚四氟乙烯）滑动支座，并设有膨胀死点及防上浮装置，补偿运行中凝汽器及低压缸的膨胀差，并避免凝结水和循环水的载荷对汽轮机低压缸的影响。
汽轮机凝汽系统及设备
汽轮机凝汽系统及设备1. 汽轮机凝汽系统概述汽轮机凝汽系统是汽轮机的一个重要组成部分，主要用于回收汽轮机排出的热能，并将其转化为可再利用的水资源。
凝汽系统的功能包括冷却和回收汽轮机排出的高温高压蒸汽，并将其转化为冷凝水，以供锅炉再次加热。
凝汽系统由多种设备组成，包括凝汽器、空冷器、凝汽泵等。
这些设备通过协同工作，实现了汽轮机排气蒸汽的冷凝和凝汽水的回收，并将凝汽水输送回锅炉进行再次加热，以提供给汽轮机继续工作所需的蒸汽。
2. 凝汽系统主要设备2.1 凝汽器（Condenser）凝汽器是凝汽系统中最重要的设备之一。
它负责将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷凝成液态水，并实现蒸汽的回收。
凝汽器通常由许多平行布置的管子组成，通过这些管子，冷却水进入凝汽器并与蒸汽接触，使蒸汽冷却并凝结成水滴。
2.2 空冷器（Air Cooler）空冷器是凝汽系统的辅助设备，用于在部分负载或停机情况下，提供冷却介质。
它采用空气作为冷凝介质，通过自然对流或风机强制对流的方式，将蒸汽冷却为水。
2.3 凝汽泵（Condensate Pump）凝汽泵是凝汽系统中的一种泵，用于将凝结水从凝汽器或空冷器中抽出，并将其输送回锅炉进行再次加热。
凝汽泵通常采用离心泵，它能够有效地输送大量的水，并具有较高的泵送效率。
2.4 其他设备除了上述主要设备外，凝汽系统还包括一些辅助设备，如水箱、水封罩、排气器等。
这些设备的功能各不相同，但都起到了辅助凝汽系统正常运行的作用。
3. 凝汽系统工作原理汽轮机凝汽系统的工作原理可以简要概括如下：1.汽轮机排出的高温高压蒸汽通过主蒸汽管道进入凝汽器。
2.在凝汽器中，蒸汽与冷却介质（一般为冷却水）进行热交换，蒸汽冷却并凝结为水滴。
3.凝结水通过凝汽泵被抽出，并输送回锅炉进行再次加热。
4.经过再次加热后，水变为蒸汽，再次进入汽轮机进行工作。
5.空冷器在部分负载或停机情况下起到辅助冷却的作用，保证凝汽系统的正常运行。
4. 凝汽系统的重要性凝汽系统在汽轮机发电厂中起到至关重要的作用，它不仅能够有效地回收汽轮机排出的热能，减少能源浪费，还能够提高汽轮机的热效率和发电效率。
(2021年整理)《汽轮机原理》习题及答案_
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《汽轮机原理》目录第一章汽轮机级的工作原理第二章多级汽轮机第三章汽轮机在变动工况下的工作第四章汽轮机的凝汽设备第五章汽轮机零件强度与振动第六章汽轮机调节模拟试题一模拟试题二参考答案第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题1.汽轮机的级是由______组成的. 【 C 】A. 隔板+喷嘴B。
汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D。
主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【 A 】A. C1<C crB. C1 =C crC。
C1>C cr D。
C1≤C cr3。
当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流B。
可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A。
靠背轮 B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5。
蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______. 【 C 】A。
轴向力 B. 径向力C。
周向力D。
蒸汽压差6。
在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加,级的轮周效率ηu【 A 】A。
增大B。
降低C. 不变D. 无法确定7。
汽轮机原理思考题1
汽轮机原理思考题11．汽轮机有那些⽤途，我国的汽轮机是如何进⾏分类的，其型号和型式如何表⽰？汽轮机的⽤途：把蒸汽的热能转化为机械能⽤于发电；除此之外，还⽤于⼤型舰船的动⼒装备，并⼴泛作为⼯业动⼒源，⽤于驱动⿎风机、泵、压缩机等设备。
汽轮机的分类：A、按做功原理分类：冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
B、按热⼒过程特性分类：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
C、按蒸汽压⼒分类：低压汽轮机，新汽压⼒1.2～2MPa中压汽轮机，新汽压⼒2.1～4.0MPa⾼压汽轮机，新汽压⼒8.1～12.5MPa超⾼压汽轮机，新汽压⼒12.6～15.0MPa亚临界压⼒汽轮机，新汽压⼒15.1～22.5MPa超临界压⼒汽轮机，新汽压⼒⼤于22.1MPa超超临界压⼒汽轮机，新汽压⼒27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表⽰：我国制造的汽轮机的型号有三部分。
第⼀部分：由汉语拼⾳表⽰汽轮机的形式（如表⼀），由数字表⽰汽轮机的容量（MW）；第⼆部分：⽤⼏组由斜线分隔的数字分别表⽰新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等；第三部分：⼚家设计序号。
2．汽轮机课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及⼯程应⽤的不同⾓度学习该课程？研究内容：（1）绪论：本课程的主要内容及在⽣产实践中的应⽤；国内外汽轮机的展及应⽤；汽轮机的型式、分类及型号；汽轮机装置及现代⼤型单元制机组的概念；本课程的学习要求及学习⽅法。
（2）汽轮机级的⼯作原理：⼀元流动的⼏个主要⽅程及应⽤；蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三⾓形及计算；级的轮周功率和轮周效率；级内损失和级的相对内效率；级的热⼒设计原理。
(3）多级汽轮机：多级汽轮机的⼯作过程及其特点；进、排汽机构的流动阻⼒损失；汽轮机及其装置的经济性评价指标；轴封及其系统；轴向推⼒及平衡；汽轮机的极限功率及其影响因素。
(4）汽轮机变⼯况特性：喷嘴变⼯况时流量与压⼒的关系；级与级组的变⼯况特性；配汽⽅式对汽轮机变⼯况运⾏经济性和安全性的影响；滑压运⾏经(5）汽轮机的凝汽设备：凝汽设备的⼯作原理及任务；凝汽器的真空与传热；凝汽器的结构布置；抽⽓器；凝汽器变⼯况。
汽轮机辅机介绍之凝汽器
汽轮机辅机介绍之凝汽器凝汽器作为凝汽式汽轮机组最主要的凝汽设备，其任务是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空，把汽轮机的排汽凝结成水，通过凝结水泵送至除氧器，形成供给锅炉的给水；凝汽器真空的好坏会直接影响机组正常工况的运行，可以说凝汽器运行效果的优劣直接会影响到汽轮机组的安全、经济、高效运行。
一.凝汽器的工作原理凝汽器中的真空的形成主要原因是由于汽轮机排出的乏汽被冷却凝结成水，其比容急剧缩小。
如蒸汽在绝对压力4Kpa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍，当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器形成高度真空。
二.凝汽器的作用凝汽器是使驱动汽轮机做功后排出的蒸汽变成凝结水的热交换设备。
蒸汽在汽轮机内完成一个膨胀过程后，在凝结过程中，排汽体积急剧缩小，原来被蒸汽充满的空间形成了高度真空。
凝结水则通过凝结水泵经给水加热器、给水泵等输送进锅炉，从而保证整个热力循环的连续进行，其作用如下：1)在汽轮机排汽口造成较高真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高循环热效率；2)将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水，重新送回锅炉进行循环；3)汇集各种疏水，减少汽水损失。
4)凝汽器也用于增加除盐水(正常补水)三.凝汽器真空形成和维持必须具备的条件①凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量；②凝结水泵必须不断的把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结；③抽气器必须把漏入的空气和排汽中的其它不凝结气体抽走。
四.凝汽器的端差凝汽器压力下的饱和水蒸气温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。
对一定的凝汽器，端差的大小与凝汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度，凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。
一个清洁的凝汽器，在一定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下就有一定的端差值指标，一般端差值指标是当循环水量增加，冷却水出口温度愈低，端差愈大，反之亦然；单位蒸汽负荷愈大，端差愈大，反之亦然。
汽轮机辅机(入门)
汽轮机辅机——凝汽设备1.凝汽设备主要是由凝汽器，凝结水泵，循环水泵，抽气装置等组成。
2.凝汽设备主要的作用：⑴在汽机排汽口建立真空，提高汽机循环的热效率。
(2)回收工质，形成循环(3)对凝结水和补给水有真空除氧的作用(4)在负荷变化时回收排汽(5)回收疏水。
3.在机组启动时，凝汽器的真空是靠抽气器抽出其（凝汽器）中的空气建立起来的。
.正常运行中，凝汽器的真空主要是依靠排汽的凝结形成的。
4.抽气器的作用：(1)在机组启动时建立凝汽器真空，(2)在机组.正常运行时，维持凝汽器真空。
(3)回收热能，工质。
（射水没有，射汽有）。
5.在4.9KPa的压力下1㎏蒸汽的体积比1㎏水的体积大两万多倍。
6初参数不变，.凝汽器压力降低，汽轮机的有效焓降增加，功率增加，排气温度降低，冷源损失减少，循环热效率提高。
7.国内大容量机组的凝汽器压力一般在4～6.8KPa。
凝汽器压力每降低9.81KPa，循环热效率提高0.5%~0.7%。
但是，汽轮机的排汽压力并不是越低越好。
（1）极限真空：蒸汽在末级动叶片斜切部分膨胀达到极限时的背压，称为极限背压，他对应的真空称为极限真空。
（2）最佳真空：当提高真空使汽轮发电机组增加的电功率，与增加冷却水量所造成的循环水泵多耗的电功率之差值为最大时，对应的凝汽器真空即称为最有利真空（经济真空）或最佳真空。
8.不可凝结气体和漏入的空气给凝汽器的安全，经济运行有哪些不利影响？（1）使凝汽器端差增大，机组热效率降低。
（2）使凝结水产生过冷度。
（3）降低了凝汽器的除氧效果，凝结水中有溶解氧的存在，造成了凝结水系统设备与管道的氧腐蚀。
（4）直接降低了凝汽器的真空。
9.冷却水的温升与进入凝汽器的蒸汽量成正比，与冷却水量成反比。
10.凝汽器端差与机组负荷成相同方向变化。
它们之间并不完全成正比。
传热系数也要制约它。
11凝汽器端差: 凝汽器压力下的饱和水温度与凝汽器循环冷却水出口温度之差称为端差。
3~10℃凝汽器端差的大小与凝汽器循环冷却水入口温度、低压缸排汽流量、凝汽器铜（钛）管的表面清洁度、凝汽器内漏入空气量以及循环冷却水在管内的流速有关。
第五章 汽轮机的凝汽设备讲解
第一节 凝汽设备的作用及工作过程
一、凝汽设备的作用
凝汽设备的主要作用有 两方面：
在汽轮机排汽口建立并 维持高度真空；
保证蒸汽凝结并供应洁 净的凝结水作为锅炉给 水。
1—凝汽器；2—循环水泵； 3—凝结水泵；4—抽气器
凝汽设备是凝汽式汽轮机装置在热力循环中起着冷源作用。 降低汽轮机排汽的压力和温度，可以提高循环热效率。降低
三、机组运行时对凝汽设备的要求
1．传热性能要好
传热端差：凝汽器中蒸汽的饱和温度和冷却水离开凝汽 器的出口温度之差。 由于汽轮机排汽的工作状态处于湿蒸汽区，因此，凝汽器 内蒸汽的饱和压力和饱和温度是对应的。为了维持凝汽器 的较高真空，必须使凝汽器内蒸汽的饱和温度尽量接近冷 源温度。但由于实际运行中冷却面积和冷却水量是有限的， 所以当蒸汽凝结放出的热量通过冷却水管传给冷却水时， 必然存在一定的传热温差，使得冷却水的出口温度低于蒸 汽的饱和温度。
（二）表面式凝汽器的分类
根据冷却介质不同，表面式凝汽器又分为 空气冷却式和水冷却式两种。
根据冷却水流程不同，凝汽器可分为单流 程、双流程、多流程凝汽器。
根据空气抽出口位置不同，即凝汽器中汽 流流动形式不同，现代凝汽器分为汽流向 心式和汽流向侧式两大类
（a）汽流向心式 （b）汽流向侧式 （c）多区域汽流向心式
减少传热端差的措施：选择有较高传热系数的冷却水管； 及时抽走积聚在冷却水管表面的空气；定期清洗凝汽器冷 却水管，防止冷却水管结垢。
2．减小过冷度 凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值称
为过冷度 过冷度越大，说明被冷却水额外带走的热量越多。该损失
要靠锅炉多燃烧燃料来弥补。而且过冷度越大，凝结水中的含 氧量也越多，对设备和管道的腐蚀越大。因此应尽量减少过冷 度。 为保证凝结水温度接近排汽温度，消除凝结水过冷现象，现代 凝汽器都设有专门的蒸汽通道，使部分蒸汽直接到达热井加热 凝中，蒸汽压力和其饱和温 度ts是相对应的，只要算出了就可 以确定它所对应的饱和蒸汽压力ps。
凝汽器设备结构及工作原理1
凝汽器结构：凝汽器的主要功能是在汽轮机的排汽部分建立低背压，使蒸汽能最大限度地做工，然后冷却下来变成凝结水，并予以回收。
凝汽器的这种功能由真空抽气系统和循环冷却水系统给予配合和保证，真空抽气系统的正常工作，将漏入凝汽器的气体不断抽出，循环冷却水系统的正常工作，确保了进入凝汽器的蒸汽能够及时地凝结变成凝结水，体积大大缩小（在0.0049Mpa 的条件下，单位质量的蒸汽与水的体积比约为2800），既能将水回收，又保证了排汽部分的高真空。
凝汽器主要由壳体、管板、管束、中间管板等部件组成。
管板将凝汽器壳体分割为蒸汽凝结区和循环冷却水进出口水室；中间管板用于管束的支持和定位。
凝汽器下部还设有收集凝结水的空间，称为热井。
凝结水汇集到热井之后，由凝结水泵输送到回热加热系统。
由于管束的布置得合理，凝结水下落时不断冲击下排管束的外表面，使管子外表面的层流层不断受到破坏，始终不能增厚，从而改善传热效果。
在凝汽器中，有一部分蒸汽直接从管束底部向上进入管束，这部分蒸汽不断地对自上而下流动的凝结水产生较剧烈的扰动，加热凝结水。
这样，一方面可使凝结水脱氧，另一方面还可以减小凝结水的过冷度。
凝结水系统的主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵送出，经除盐水装置、轴封冷凝器、低压加热器输送至除氧器，期间还对凝结水进行加热、除氧、化学、处理和除杂质。
此外，凝结水系统还向各有关用户提供水源，如有关设备的密封水、减温器的减温水、各有关系统的补给水以及汽轮机低压缸喷水等。
凝结水系统的最初注水及运行时的补给水来自汽轮机的凝结水储存水箱。
凝结水系统主要包括凝汽器、凝结水泵、凝结水储存水箱、凝结水输送泵、凝结水收集箱、凝结水精除盐装置、轴封冷凝器、低压加热器、除氧器及水箱以及连接上述各设备所需要的管道、阀门等。
工作过程如下：机组在正常运行时，利用凝汽器内部的真空将凝结水储存水箱内的除盐水通过水位调节自动地向凝汽器热井补水，当正常补水不足或凝汽器真空较低时，事故电动补水阀打开，当凝汽器处于高水位时，气动放水阀打开，将系统内多余的凝结水排至凝结水储存水箱。
汽轮机原理复习习题及答案
汽轮机原理复习习题及答案Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】第一章汽轮机级的工作原理三、简答题1．速度比和最佳速比答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。
2．假想速比答：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。
3．汽轮机的级答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。
4．级的轮周效率答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。
5．滞止参数答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。
6．临界压比答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。
7．级的相对内效率答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。
8．喷嘴的极限膨胀压力答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。
9．级的反动度答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。
表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。
10．余速损失答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。
11．临界流量答：喷嘴通过的最大流量。
12．漏气损失答：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。
13．部分进汽损失答：由于部分进汽而带来的能量损失。
14．湿气损失答：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区，从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。
15．盖度答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。
16．级的部分进汽度答：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。
17．冲动级和反动级的做功原理有何不同在相等直径和转速的情况下，比较二者的做功能力的大小并说明原因。
汽轮机各设备作用及内部结构图
汽轮机各设备作用及内部结构图集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-汽轮机各设备的作用收藏01.凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。
任务：⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。
⑵把汽轮机排汽凝结成水，再由凝结泵送至回热加热器，成为供给锅炉的给水。
此外，还有一定的真空除氧作用。
02.凝汽器冷却水的作用：将排汽冷凝成水，吸收排汽凝结所释放的热量。
03.加热器疏水装置的作用：可靠的将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。
04.轴封加热器的作用：回收轴封漏汽，用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失，并改善车间的环境条件。
05.低压加热器凝结水旁路的作用：当加热器发生故障或某一台加热器停用时，不致中断主凝结水。
06.加热器安装排空气门的作用：为了不使空气在铜管的表面形成空气膜，使热阻增大，严重地影响加热器的传热效果，从而降低换热效率，故安装排空气门。
07.高压加热器设置水侧保护装置的作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。
08.除氧器的作用：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。
同时，又能加热给水提高给水温度。
09.除氧器设置水封筒的目的：保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。
防止除氧器超压。
10.除氧器水箱的作用：储存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额，从而满足锅炉给水量的需要。
11.除氧器再沸腾管的作用：有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。
正常运行中对提高除氧效果有益处。
12.液压止回阀的作用：用于防止管道中的液体倒流。
13.安全阀的作用：一种保证设备安全的阀门。
14.管道支吊架的作用：固定管子，并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。
15.给水泵的作用：向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水。
16.循环水泵的作用：主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水，冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽，此外，还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。
汽轮机原理课件
3.按汽流方向分： 3.按汽流方向分： 按汽流方向分
轴流式汽轮机、 轴流式汽轮机、辐流式汽轮机
轴流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次 轴流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次 ---排列，汽流方向的总趋势是轴向的，绝大多数汽轮 排列，汽流方向的总趋势是轴向的， 机都是轴流式汽轮机。 机都是轴流式汽轮机。轴流式多级汽轮机示意图 辐流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿半径方向 辐流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿半径方向 ---依次排列，汽流方向的总趋势是沿半径方向的。 依次排列，汽流方向的总趋势是沿半径方向的。辐 流式多级反动式汽轮机示意图
5.按进汽参数分： 5.按进汽参数分： 按进汽参数分
新蒸汽压力P 小于1.5MPa 新汽温度t 1.5MPa， 低压汽轮机 新蒸汽压力P0小于1.5MPa，新汽温度t0一般 小于400℃,容量范围≤ 400℃,容量范围 小于400℃,容量范围≤0.3~3MW 2.0～ 2. 中压汽轮机 P0为2.0～4.0MPa, t0=450 ℃, 3MW~12MW 6.0～ 3. 高压汽轮机 P0为6.0～10.0MPa, t0=540℃, 25MW~100MW 12.0～ 4. 超高压汽轮机 P0为12.0～14.0MPa, t0=540 ℃, 125~300MW 16.0～18.0MPa,典型参数 5. 亚临界汽轮机 P0为16.0～18.0MPa,典型参数 16.7MPa/538/538℃。 16.7MPa/538/538℃。300~600MW 新蒸汽压力大于22.2MPa 6. 超临界汽轮机 新蒸汽压力大于22.2MPa ， 350MW典型参数为24.2MPa/538/566℃和 典型参数为24.2MPa/538/566℃ P0 ≥350MW典型参数为24.2MPa/538/566℃和 24.2/566/566℃ 7. 超超临界汽轮机 水的临界参数：22.115MPa， 水的临界参数： ， 1.
汽轮机凝汽器
（3）冷却水管支撑
利用中间隔板将冷却水管支撑为中间呈弧形向上凸 起的形状，作用：①确保冷却水管和管板紧密结合； ②适应管板和冷却水管的热膨胀，减小热应力；③ 改善冷却水管的振动性能；④使凝结水盐弯曲的冷 却水管表面向两侧流动，再沿着隔板流入热井，减 少水膜聚集，提高传热效果。
（4）冷却水管的安装工艺
Ts 2 Tw21 t 2 t 2
TS2 TSd Tw2
TS1 Tw1 t1 t1
因高,低压侧凝汽器 冷却水进口温度不 同,故在两个凝汽 器壳体内形成不同 的压力。
凝汽器冷却水流程
冷却水先从低压侧凝汽器前水室进入低 压侧管束,然后从低压侧后水室流出,经 过冷却水连通管进入高压侧凝汽器. 因高,低压侧凝汽器冷却水进口温度不 同,故在两个凝汽器壳体内形成不同的 压力.
（2）凝汽器内部管束布置结构
管束
汽流通道 管束间挡汽板 排汽通道 空冷区挡汽板 空冷区
（3）管束布置的基本形式
主要有带状布 置、辐向块状 布置和教堂窗 布置等方式。
①凝汽器管 束辐射式带 状（卵形管 束）布置。
卵形管束
该凝汽器设 置了3处集 水板（挡汽 板），这些 集水板除了 有收集凝结 水的作用外， 还可以分隔 各管束区的 汽流。
600MW 汽轮机 凝汽器
一、双压凝汽器
1、概念：双压凝汽器是指来自两个汽轮机排汽口 的蒸汽分别引入汽侧分隔、水侧串联的真空不同的 两个汽室中冷却凝结的凝汽器。
双压凝汽器结构
低压缸排汽
凝汽器
低压缸排汽
HP
凝汽器
LP
LP
凝泵
2、双压凝汽器汽水流程
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第十二章工程 设计
第一节煤炭 第二节轻油制气及改质制气原料
第一节炼焦制气原理及工艺 第二节煤炭常压气化原理及工艺 第三节碎煤移动床加压气化原理及工艺 第四节轻油制气和天然气改质制气原理及工艺
第一节焦炉煤气净化、冷却与排送 第二节焦炉煤气的脱硫、脱氰 第三节焦炉煤气的脱氨、剩余氨水蒸氨 第四节煤气的脱苯及苯回收 第五节苯精制和焦油加工的基本概念 第六节碎煤移动床加压气化煤气的净化及副产品回收 第七节碎煤移动床加压气化煤气的调质
第十四章制冷与低 温
第十三章气体压缩 机
第十五章供气制冷 工程设计
第一节压缩机的分类及用途 第二节活塞式压缩机 第三节螺杆式压缩机 第四节离心式压缩机
第一节制冷与低温的热力学基础 第二节制冷与低温工质性质 第三节蒸气制冷循环 第四节气体的制冷和液化循环 第五节气体分离的原理与方法 第六节制冷与低温循环的热力学第二定律分析
02
第二章锅炉 原理
03
第三章汽轮 机原理
04
第四章锅炉 房工艺设计
06
第六章热力 网及热力站
05
第五章汽轮 机房工艺设 计
第一节燃料 第二节燃烧基本概念 第三节燃烧计算
第一节概述 第二节锅炉的热平衡 第三节锅炉受热面的结构布置 第四节锅炉水动力学 第五节锅炉的强度计算
第一节汽轮机级的工作原理 第二节多级汽轮机 第三节汽轮机的变工况特性 第四节汽轮机的凝汽设备 第五节汽轮机辅助系统 第六节燃气轮机
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读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
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汽轮机—凝汽器
2.表面式凝汽器的流程 冷却水从进口11 进入水 室15 ，通过冷却管流到另一端水室16，转向后， 又经冷却管进入水室17，最后由出水口12排出。 这种 称为双流程凝汽器。 还有单流程、 三流程、 四流程 。
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 所 示，凝汽器的外壳
凝汽器不锈钢管的安装
凝汽器不汽器胶球清洗
凝汽器的冷却水管长期运行会在内壁产生结垢， 影响换热效率，真空下降，引起汽轮机效率下降。 所以凝汽器冷却水管要定期胶球清洗。
凝汽器胶球清洗装置主要由胶球泵、装球室、 收球网等组成。清洗时，把胶球填入装球室，启 动胶球泵，胶球便在比循环水压力略高的压力水 流带动下，经凝汽器进水室进入铜管。胶球在循 环水中分散均匀，使各铜管的进球率相差不大。 胶球把铜管内壁清洗一遍流出铜管以后，随水流 到达收球网，被胶球泵的入口负压吸入泵内，重 复上述过程，反复清洗。 胶球就在凝汽器铜管和
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。
火电厂汽轮机设备及运行-第五章 回热加热系统
运行特性：除氧器抽汽量、抽汽温度、
抽汽压力、主凝结水温度、出口给水温 度等参数与机组负荷之间的变化关系
除氧器的运行维护
正常运行维护和监视 （1）溶氧量 （2）压力和温度 （3）给水箱水位
水压液动控制式旁路保护装置
电气控制式旁路保护装置
回热加热器的运行特性
抽汽压力、抽汽温度、进口水温、出口 水温等参数与机组负荷之间的关系
回热加热器的运行
• 回热加热器的投停原则 原则上随机组滑启、滑停 先投水侧后投汽侧 投运过程中严格控制加热器出水温度变化率
• 加热器正常运行中的监视项目 疏水水位 传热端差 汽侧压力与出口水温 加热器负荷
基于汽液两相流动特性设计的大机组加热器水位调节的新 方法和设备，靠汽液两相流的自反馈特性改变流量达到控制水位的 目的。
疏水调节阀
• 电动疏水调节阀和汽动疏水调节阀
高加自动保护旁路
• 作用：当高加发生故障或管束泄漏时，迅 速自动切断高压加热器的进水，同时给水 经旁路直接向锅炉供水。
• 形式：水压液动控制式和电气控制式
运行过程中影响加热器端差的主要因素
• 传热面结垢 • 汽侧集聚了空气 • 疏水水位过高 • 旁路阀漏水
第二节 除氧器
• 给水中溶解气体的危害：腐蚀热力设备及管道， 阻碍传热，降低热力设备的经济性
• 给水中不凝结气体的来源：补充水带入，真空下 工作的设备及管道漏入
• 给水除氧的任务：出去水中的氧气和其它不凝结 气体，防止热力设备腐蚀和传热恶化，保证热力 设备的安全经济运行。
• 物理除氧（热力除氧） 原理：亨利溶解定律和道尔顿分压定律
亨利溶解定律
在一定温度下，当溶于水中的气体与自水中离析 的气体处于动态平衡时，单位体积水中溶解的 气体量和水面上该气体的分压力成正比。
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汽轮机的凝汽设备
二、凝汽器的结构类型
分为混合式凝汽器和表面式凝汽器两类。 • 混合式凝汽器：排汽与冷却水直接混合接触而使蒸汽凝结
– 优点：结构简单，制造成本低，能建立高真空 – 缺点：要求循环水的质量与凝结水相同。
目前这种凝汽器主要用于间接空气冷却凝汽系统中。 • 表面式凝汽器：排汽在冷却表面一侧凝结，而冷却工质在另 一侧流动，互不接触。一般表面式凝汽器以水为冷却介质
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汽轮机的凝汽设备
排 管
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汽轮机的凝汽设备 三、机组运行时对凝汽设备的要求 1．传热性能要好 • 传热端差：凝汽器中蒸汽的饱和温度和冷却水 离开凝汽器的出口温度之差 • 减少传热端差的措施：选择有较高传热系数的冷 却水管；及时抽走积聚在冷却水管表面的空气； 定期清洗凝汽器冷却水管，防止冷却水管结垢。 2．减小过冷度 凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低 的数值称为过冷度 3．减小汽阻和水阻 汽阻：凝汽器入口处压力与抽汽口处压力的差值。 水阻：冷却水在流经凝汽器时所受的阻力。
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汽轮机的凝汽设备
型 号：N-36000-1 冷却面积：36000m2 冷却水量：69700t/h 冷却水温：22℃ 凝汽器背压：0.0049MPa（a） 水室设计压力：0.5MPa（a） 冷却管总根数：40000根 冷却管材质：TP304（进口不 锈钢）
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汽轮机的凝汽设备
（二）表面式凝汽器的分类
• 根据冷却介质不同，表面式凝汽器又分为空气冷
却式和水冷却式两种。 • 根据冷却水流程不同，凝汽器可分为单流程、双 流程、多流程凝汽器。 • 根据空气抽出口位置不同，即凝汽器中汽流流动 形式不同，现代凝汽器分为汽流向心式和汽流向 侧式两大类 • 根据凝汽器汽侧压力分：单压凝汽器、多压凝汽 器
– 优点：传热系数高，能建立高真空，且能保持凝结水洁净； – 缺点：消耗大量有色金属，制造成本高。
现代发电厂的汽轮机组一般都采用表面式凝汽器。
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（一）表面式凝汽器的结构及工作过程
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本次课学习任务：
1、凝汽器的作用及工作原理
2、凝汽器的分类 3、凝汽器常用的检漏方法 4、凝汽器真空低的原因分析及提高真空的措施
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凝汽器视频（13分钟）
汽轮机的凝汽设备
第一节 凝汽设备的作用及工作过程
一、凝汽设备的作用 凝汽设备的主要作用 有两方面：一是在汽 轮机排汽口建立并维 持高度真空；二是保 证蒸汽凝结并供应洁 净的凝结水作为锅炉 给水。
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金电凝汽器特点
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凝汽器主要由外壳、水室、管束、中间隔板等部件组成。该机 组配套的凝汽器为双壳体、双背压（对每壳体而言为单背压）双 流程（对每一壳体为单流程），回热式, 横向布置结构。其主要部 件有凝汽器上部、凝汽器下部、前水室、后水室、凝结水聚集器、 死点座等。 凝汽器按汽轮机最大连续运行工况（MCR）冷却水温20℃，管 束清洁后系数0.85，背压0.044MPa，进行设计，并可在机组最大 出力（MCR）冷却水温33℃，背压不大于0.0109Mpa/0.0087Mpa, 下长期运行。 凝汽器主凝结区安装35064根ø 25×0.5,L=11541的不锈钢管， 4936根ø 25×0.7,L=11541的不锈钢管安装在空冷区、顶部三排及通 道外侧，管子两端胀焊在管板上，借助中间管板支撑。冷却管由 进水侧向出水侧呈抬高形式布置，以减少运行中的振动，停机时 冷却水因冷却管的倾斜而将管中的水流出。凝汽器的冷却管排列 呈带状，周围留有汽流通道可以使汽流进入管束内部，并且可以 减少汽流阻力
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凝汽器的工作原理
根据水蒸汽的性质，在低压条件下，汽态与液态
的比体积相差极大（5 kPa时，蒸汽比水的比体 积大28000倍），这样，原来为蒸汽充满的空间， 一旦被冷却，凝结成30℃左右的凝结水，则在 该密闭空间，将因体积骤然缩小而形成高度真 空。
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