单元六课题二 汽轮机凝汽器PPT
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凝汽器课件课件.
一、凝汽设备的组成及任务
凝汽器（也称复水器）除了进汽口之外，可以认为它是一个密 闭的容器。凝汽器内布臵了很多冷却管。冷却水（也称循环水）源 源不断地在冷却管内流过，这时冷却水就构成了凝汽器的冷源。进 入凝汽器的蒸汽遇冷凝结成水，放出的汽化潜热被冷却水带走，使 凝汽器内的蒸汽接近冷源温度，由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度 是相对应的，因此凝汽器内能够形成高度真空。 例如：从饱和水蒸气表上可查到： 对应30℃的饱和蒸汽，其饱和压力是0.004241MPa； 对应35℃的饱和蒸汽，其饱和压力是0.005622MPa。
2．传热端差 δt
凝汽器的端差反映了凝汽器内部的传热好坏。若端差小则传热效果好同 时真空也会较高。 当冷却水量和冷却水进口温度一定时：凝汽器真空随机组负荷减小而升高； 当冷却水量和机组负荷一定时：凝汽器的真空将随冷却水进口温度的降低而 升高。因此，在其他条件相同的情况下，凝汽器的真空，冬天要比夏天高些。
本节需要掌握以下几个知识点
凝汽设备的组成及任务 凝汽器的结构 凝汽器的热力特性 抽气器的作用及工作原理
凝汽器是属于凝汽式汽轮机的辅机范畴的，它是凝汽式机组的一个 重要组成部分，因为它工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性 和安全性，所以，掌握凝汽器的工作原理及特性是十分必要的。
最后应该明确，对每一个工况，凝汽器都有一个对应的最有利真空。以 此为基准，真空再提高，将使机组的热经济性降低。真空过度降低，即所谓 真空恶化，将引起一系列不良后果。如使机组的理想焓降相应减小，在认为 此时机组的损失基本不变的前提下，机组的效率要降低；低压缸因蒸汽温度 升高而变形，使机组内动静之间的间隙变化，间隙消失会引起机组振动；有 的机组，低压转子的轴承座落在低压缸上（亦称轴承不落地，国产 50MW、 100MW、200MW汽轮机就是这种结构），当低压缸膨胀时，原来分配在轴系各 轴承上的负荷要发生变化，这也能引起机组振动；机组背压变化，轴向推力 也随着变化，变化幅度大了，也影响机组的安全运行；由于铜管和凝汽器壳 体的线胀系数不一样，真空的频繁变化，会使铜管端部在管板中的胀紧程度 遭到破坏；真空恶化时，空气分压力增大，使凝结水中的含氧量增加等等。 因此，一旦真空恶化时，机组被迫减负荷或停机。
凝汽器培训PPT课件
2
凝汽器体积较大，跨越MX厂房的三个层， 底层，中间层，和运转层，上部与汽轮机 低压缸下半缸体刚性联接。整个凝汽器负 责将汽轮机的排气冷却，并维持一定的背 压要求。
凝汽器的正常运行与循环水泵、凝结水泵 、抽气设备的合理设计及正常工作密不可 分，而凝汽器压力异常（过高）对机组热 经济性、安全性都有明显影响。
11
管束
管束是凝汽器中最主要的部件，汽水热交换在管束中进 行，它是影响凝汽器性能的主要因素。布置合理的管束 应具有高的传热系数，很小的汽阻和凝结水过冷度。 冷却管按三角形排列，管束呈辐射状分布，下部设有空 冷区。
主凝结区顶部外围的管子采用φ22.225×0.7 主凝结区及空冷区管子采用φ22.225×0.5 端管板是30+5mm厚，30mm的碳钢，5mm的钛复合层，
连接方式：法兰连接
水室制造完需要进行水压试验。模块与衬胶后水室一起进行水压试验
，注入水时要确认是水室里没东西遗留，放水后要对内部进行烘干；如果有
泄漏，需对每根管进行通气检验，直到找到泄漏点，再进行水压检验，直到
合格，找泄漏点的过程是个相当麻烦和费时的事情。所以，在胀管和焊管时
一定按照规范操作，争取做到水压一次成功。
29
30
31
32
胀管、焊管时需要搭建保护罩
33
板片式现场组装
34
35
36
凝汽器上喉部与汽轮机低压缸外缸的连接
方式 传统的
Alstom
重力荷载: 1970 吨 真空荷载:2500 吨
1520 吨 无
37
低压缸外缸是通过 联接板与凝汽器上喉部 焊接在一起，刚性联接， 而外缸则与通过O型密 封圈与低压内缸联接， 凝汽器的真空负荷变化 产生的形变由密封圈吸 收。与传统的狗骨联接 方式区别，此项技术为 Alstom的专利技术。
凝汽器体积较大，跨越MX厂房的三个层， 底层，中间层，和运转层，上部与汽轮机 低压缸下半缸体刚性联接。整个凝汽器负 责将汽轮机的排气冷却，并维持一定的背 压要求。
凝汽器的正常运行与循环水泵、凝结水泵 、抽气设备的合理设计及正常工作密不可 分，而凝汽器压力异常（过高）对机组热 经济性、安全性都有明显影响。
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管束
管束是凝汽器中最主要的部件，汽水热交换在管束中进 行，它是影响凝汽器性能的主要因素。布置合理的管束 应具有高的传热系数，很小的汽阻和凝结水过冷度。 冷却管按三角形排列，管束呈辐射状分布，下部设有空 冷区。
主凝结区顶部外围的管子采用φ22.225×0.7 主凝结区及空冷区管子采用φ22.225×0.5 端管板是30+5mm厚，30mm的碳钢，5mm的钛复合层，
连接方式：法兰连接
水室制造完需要进行水压试验。模块与衬胶后水室一起进行水压试验
，注入水时要确认是水室里没东西遗留，放水后要对内部进行烘干；如果有
泄漏，需对每根管进行通气检验，直到找到泄漏点，再进行水压检验，直到
合格，找泄漏点的过程是个相当麻烦和费时的事情。所以，在胀管和焊管时
一定按照规范操作，争取做到水压一次成功。
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30
31
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胀管、焊管时需要搭建保护罩
33
板片式现场组装
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35
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凝汽器上喉部与汽轮机低压缸外缸的连接
方式 传统的
Alstom
重力荷载: 1970 吨 真空荷载:2500 吨
1520 吨 无
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低压缸外缸是通过 联接板与凝汽器上喉部 焊接在一起，刚性联接， 而外缸则与通过O型密 封圈与低压内缸联接， 凝汽器的真空负荷变化 产生的形变由密封圈吸 收。与传统的狗骨联接 方式区别，此项技术为 Alstom的专利技术。
汽轮机凝汽系统及设备课件(PPT37张)
1.射汽式抽气器工作原理
射汽抽气器
当抽气器的增压比太 大时效率较低。因此， 长期运行的主抽气器通 常均做成两级或三级， 如右图所示。采用多级 抽气器后每级增压比都 较小，效率较高，故可 减少工作蒸汽消耗量。 在多级抽气器中一般都 设有中间冷却器，以减 小压缩功。
2、射水抽气器
射水抽气器不消耗蒸汽 , 运行费 用较低 ; 系统简单 , 结构紧凑 , 运行 可靠,维护方便。但需设置专用水泵 , 投资较大 , 且不能回收被抽除的混 合气体中的蒸汽。 适合于滑参数启动和滑压运行 的单元制再热机组。
凝汽器管束布置
基本排列方法有三种：三角形排列法、正方形排列法和辐向排列法 。
三、凝汽器内压力的确定
t t t t s w 1
hc)D tw1)D t （一）冷却水的进口温度 D c(h c w(tw2 wC p hh hh t （二）冷却水温升 CD D Cm
No Image
多压凝汽器的特点： 1.在一定条件下，多压凝汽器的平均折合压力低于 单压凝汽器的压力，提高机组的热经济性。在汽轮 机功率相同时，可减少冷却面积和冷却水量。 2.多压凝汽器可将低压凝结水引入高压侧加热，以 提高凝结水温，减小低压加热器的抽气量，减小发 电热耗率。
进行凝结水的回热方法有两种：一是将低压凝 结水用泵打至高压汽室内特制喷嘴中，使水雾化， 充分与高压汽室蒸汽接触而被加热；另一是将低压 凝结水水位提高，依靠重力作用使低压凝结水自流 到高压侧的底盘上，再由底盘下的许多小孔流出被 蒸汽加热。
பைடு நூலகம்、空冷凝汽系统 1、直接空冷系统
2、间接空冷系统
第三节 凝汽器
一、混合式凝汽器 二、表面式凝汽器
t
w 1
1、表面式凝汽器类型： ⑴按流程分：单流程、双流程。
汽轮机凝汽器 (2)
汽轮机凝汽器1. 引言汽轮机凝汽器是汽轮机系统中非常关键的组件，其主要功能是将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷却凝结，并收集凝结后的水蒸气，以便再次送入汽轮机进行循环使用。
本文将对汽轮机凝汽器的工作原理、结构、性能以及应用进行详细介绍。
2. 工作原理汽轮机凝汽器的工作原理是利用冷却介质（一般为水）将高温高压蒸汽冷却至饱和状态以下，从而使蒸汽凝结为水，并将凝结后的水排出。
具体而言，汽轮机排出的高温高压蒸汽经过凝汽器内部的换热管道，通过外部注入的冷却水将其冷却降温，同时冷却水也被加热而变成蒸汽。
最终，冷却后的蒸汽凝结成水，流入凝汽器的底部集水器，再经由排水管道排出系统。
3. 结构汽轮机凝汽器通常由几个主要部分组成，包括换热管道、冷却水系统、集水器、排水管道等。
3.1 换热管道换热管道是汽轮机凝汽器中起关键作用的部分。
通常由一系列平行布置的管道组成，旨在提供充足的表面积以促进热量的传递与交换。
这些管道通常采用耐腐蚀材料制成，以应对高温高压下的工作环境。
3.2 冷却水系统冷却水系统用于提供冷却介质以将高温高压蒸汽冷却至饱和状态以下。
一般而言，冷却水系统由水源、泵站和循环系统组成。
水源可以是自来水、河水、湖水等，在经过处理后供给凝汽器使用。
3.3 集水器集水器位于凝汽器的底部，用于收集凝结后的水并将其排出。
集水器通常由锥形结构构成，以在凝结水流入时，引导水流向中心集中并加速排出。
3.4 排水管道排水管道用于将集水器中的凝结水排出系统。
排水管道通常通过重力作用或者辅助排水装置，将凝结水导向到目标地点，以可以再次利用或者排出系统。
4. 性能及影响因素汽轮机凝汽器的性能直接关系到汽轮机的工作效率。
以下是一些影响汽轮机凝汽器性能的重要因素：4.1 温度差汽轮机凝汽器的效率与凝汽器出口水温与环境温度的温度差有关。
温度差越大，排出的冷凝汽水温度越低，效率越高。
4.2 冷却水质量冷却水的质量也直接影响凝汽器的性能。
水中的杂质和硬度会导致管道堵塞或者产生腐蚀。
凝汽器 PPT
:凝汽器压力 ts：pc所对应的饱和温度 tc: 凝结水出口温度tc tw1:循环水入口温度 tw2:循环水出口温度 W：冷却水流量 Gs:进入凝汽器的蒸汽量 δtc＝ts-tc:过冷度 δt＝ts－tw2:传热端差
Pc:指管束第一排管子以上不超过300mm 处凝汽器壳体内的静压力，习惯上取排 汽压力。降低排汽压力，可使汽轮机利 用更大的热降以提高循环热效率。
50m/s. 蒸汽-空气混合物向抽气口流动时，管其路径要短而直，以降低汽阻。 划分出部分冷却管作为独立的空冷区，空冷区内的蒸汽-空气混合物流速不要
超过50m/s. 为了减少主凝结水的过冷度和含氧量，空气冷却区的布置应尽量使主凝结区
落下的凝结水不与空气含量高的汽气混合物接触，并有适当的蒸汽流向管束 下部回热凝结水。 主凝结区要尽量不设挡板。 空气冷却区的冷却面积一般占全部冷却面积的7～10％。
减小汽阻的最有效办法是 使管束中的蒸汽流线直而 且短捷，减少流线方向上 管束的排数，降低蒸汽在 管束中的流速，一般要求 蒸汽在管束外围进口处的 汽流流速不要超过50m/s.
2.管束的布置：
冷却管布置方式：三角形、正方形、辐射排列。 管束分布原则： 管束之间、管束与壳体之间应设有一定宽度的蒸汽通道，使热负荷均匀。 管束外围要有足够的流通面积，使管束外围进口处的汽流流速不要超过
不锈钢，壁厚一般取0.5～0.7mm。
➢ 数量：
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
➢ 长度：水室必须伸出基础衡 量之外，后部的扩散角一般 不宜超过30°。
冷却水的程数：对于直流供水的凝汽器，采用单流程或双流程，特别 是汽轮机基础供安装凝汽器的空间较小时采用单流程；对于水源缺乏， 用冷却塔循环供水的情况下一般采用双流程。
Pc:指管束第一排管子以上不超过300mm 处凝汽器壳体内的静压力，习惯上取排 汽压力。降低排汽压力，可使汽轮机利 用更大的热降以提高循环热效率。
50m/s. 蒸汽-空气混合物向抽气口流动时，管其路径要短而直，以降低汽阻。 划分出部分冷却管作为独立的空冷区，空冷区内的蒸汽-空气混合物流速不要
超过50m/s. 为了减少主凝结水的过冷度和含氧量，空气冷却区的布置应尽量使主凝结区
落下的凝结水不与空气含量高的汽气混合物接触，并有适当的蒸汽流向管束 下部回热凝结水。 主凝结区要尽量不设挡板。 空气冷却区的冷却面积一般占全部冷却面积的7～10％。
减小汽阻的最有效办法是 使管束中的蒸汽流线直而 且短捷，减少流线方向上 管束的排数，降低蒸汽在 管束中的流速，一般要求 蒸汽在管束外围进口处的 汽流流速不要超过50m/s.
2.管束的布置：
冷却管布置方式：三角形、正方形、辐射排列。 管束分布原则： 管束之间、管束与壳体之间应设有一定宽度的蒸汽通道，使热负荷均匀。 管束外围要有足够的流通面积，使管束外围进口处的汽流流速不要超过
不锈钢，壁厚一般取0.5～0.7mm。
➢ 数量：
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
➢ 长度：水室必须伸出基础衡 量之外，后部的扩散角一般 不宜超过30°。
冷却水的程数：对于直流供水的凝汽器，采用单流程或双流程，特别 是汽轮机基础供安装凝汽器的空间较小时采用单流程；对于水源缺乏， 用冷却塔循环供水的情况下一般采用双流程。
凝汽器的工作原理课件
耗和排放。
智能化
引入智能化技术，实现凝汽器的 远程监控、故障诊断和自动调节，
提高运行管理的自动化水平。
绿色化
采用环保材料和清洁能源，降低 凝汽器的环境影响，推动凝汽器
的可持续发展。
THANK YOU
02
乏汽冷凝成水
03
凝结水收集与处理
04
循环水排出
凝汽器的工作原理图解
提供了一个详细的凝汽器工作 原理图，展示了凝汽器的各个 组成部分及其相互关系。
通过图解方式解释了循环水、 乏汽、凝结水在凝汽器内的流 动和热交换过程。
标注了各部件的作用和工作原 理，如传热管、冷却水进出口、 排汽口等。
凝汽器的工作原理动画演示
凝汽器的设计案例分析
案例一 案例二 案例三
04
凝汽器的维护与保养
凝汽器的日常维护
01
02
每日检查
清洁保养
03 运行监控
凝汽器的定期保养
清洗保养
检查紧固件
更换密封件
凝汽器的常见故障及排除方法
渗漏故障
振动过大
检查凝汽器的各个连接部位，查找渗 漏点，采取紧固或更换密封件等措施 进行排除。
检查凝汽器的安装基础是否牢固，调 整安装角度，减轻振动。
将蒸汽的热量带走并排放。
凝汽器的应用场景
凝汽器广泛应用于火力发电厂、核电站、水电站等发电厂中。 在火电厂中，凝汽器通常安装在汽轮机的排汽口处，将蒸汽冷凝成水，以便循环使用。
在核电站和水电站中，凝汽器通常作为辅助设备使用，用于回收利用蒸汽的余热。
02
凝汽器的工作原理
凝汽器的工作流程
01
循环水进入凝汽器
通过动画演示的方式，生动地展 示了凝汽器的工作过程。
智能化
引入智能化技术，实现凝汽器的 远程监控、故障诊断和自动调节，
提高运行管理的自动化水平。
绿色化
采用环保材料和清洁能源，降低 凝汽器的环境影响，推动凝汽器
的可持续发展。
THANK YOU
02
乏汽冷凝成水
03
凝结水收集与处理
04
循环水排出
凝汽器的工作原理图解
提供了一个详细的凝汽器工作 原理图，展示了凝汽器的各个 组成部分及其相互关系。
通过图解方式解释了循环水、 乏汽、凝结水在凝汽器内的流 动和热交换过程。
标注了各部件的作用和工作原 理，如传热管、冷却水进出口、 排汽口等。
凝汽器的工作原理动画演示
凝汽器的设计案例分析
案例一 案例二 案例三
04
凝汽器的维护与保养
凝汽器的日常维护
01
02
每日检查
清洁保养
03 运行监控
凝汽器的定期保养
清洗保养
检查紧固件
更换密封件
凝汽器的常见故障及排除方法
渗漏故障
振动过大
检查凝汽器的各个连接部位，查找渗 漏点，采取紧固或更换密封件等措施 进行排除。
检查凝汽器的安装基础是否牢固，调 整安装角度，减轻振动。
将蒸汽的热量带走并排放。
凝汽器的应用场景
凝汽器广泛应用于火力发电厂、核电站、水电站等发电厂中。 在火电厂中，凝汽器通常安装在汽轮机的排汽口处，将蒸汽冷凝成水，以便循环使用。
在核电站和水电站中，凝汽器通常作为辅助设备使用，用于回收利用蒸汽的余热。
02
凝汽器的工作原理
凝汽器的工作流程
01
循环水进入凝汽器
通过动画演示的方式，生动地展 示了凝汽器的工作过程。
汽轮机的凝汽系统及设备课件(PPT40张)
国产300MW汽轮机的凝汽器为N-17650型单壳体、对分、双流 程表面式凝汽器。冷却面积为17650，冷却管数为9758*2根。
三、凝汽器内蒸汽的凝结过程
蒸汽在凝汽器内的凝结过程包括珠状凝结和膜状凝结两种 凝结过程。
影响蒸汽凝结过程的主要因素有：
凝汽器内冷却水管的布置排列方式； 凝汽器内蒸汽的流动速度；
凝汽器内的空气含量；
四、凝汽器内压力的确定
当蒸汽处于饱和状态时，其压力与温度是一一对应的。所以， 凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度。为了求得凝汽器内压力，就得 先求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却 水的温升和传热端差。 凝汽器内的压力 p c 可根据相应的饱和温度求得，而排汽温度 可表示为： t t t t （4-8）
1. 在直流供水系统中，电厂从河流上游取水，冷却水流经汽轮 机凝汽器、冷油器和有关冷却器之后，排入河流下游。
2. 采用循环供水方式时，冷却水则沿着联结凝汽器等有关装置 的回路循环流动，取自水源的水只作为损失的补充水，故采用 循环供水方式可以节约大量的水。
直流供水系统比较简单，投资少，运行费用低。我国南方 的电厂，一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水库。而 北方的电厂，由于水源不足，多采用循环供水方式。
直接空冷系统 空冷凝器系统 间接空冷系统
带表面式凝汽器的间接 空冷系统（哈蒙系统） 带喷射式凝汽器的间接 空冷系统（海勒系统）
（1）直接空气冷却系统： 用空气作为冷却工质的凝汽器称为空气直接冷却式凝汽 系统，如图 。 汽轮机的排汽送到热交换器管束内直接凝结成水。热交 换器管束外侧则利用强制通风带走蒸汽凝结时放出的汽化潜 热。由于空气传热系数小、则要求冷却面积大。因此，这种 空气直接冷却式凝汽器体积庞大，无法和普通凝汽器一样安 装在汽轮机的下部，而是要远离汽轮机安装在厂房外面或厂 房顶部。因此，其汽轮机的排汽管道很长。这种空气直接冷 却式凝汽系统，在世界各国已有较多采用，占空冷凝器系统 发电机组的60％以上，目前最大机组已超过 600MW。 采用 的冷却单元有多排管、双排管、单排管。目前主要生产公司 有德国GEA、美国SPX、国内哈空调、江苏双良等。
凝汽器 PPT
4. 凝汽器的参数：
Pc:凝汽器压力 ts：pc所对应的饱和温度 tc: 凝结水出口温度tc tw1:循环水入口温度 tw2:循环水出口温度 W：冷却水流量 Gs:进入凝汽器的蒸汽量 δtc＝ts-tc:过冷度 δt＝ts－tw2:传热端差
Pc:指管束第一排管子以上不超过300mm 处凝汽器壳体内的静压力，习惯上取排 汽压力。降低排汽压力，可使汽轮机利 用更大的热降以提高循环热效率。
δtc :凝结水每过冷1℃,大约要增加能耗0.5 ％，另外，由于凝结水过冷，其含氧量 也增大。在现代大型凝汽器中，凝结水 过冷度0.5-1℃。如果蒸汽是纯净的， 则过冷度为0，在凝汽器的主凝结区， 蒸汽温度为ts，在空冷区，由于空气的 增加，则温度低于ts。
δt:端差一般在3～10℃，多流程4～6.5，单 流程7～9℃，最低不得低于2.8℃。
冷却水流速：铜管：1.7～2.1m/s；镍铜：1.8～2.1m/s；钛或不锈钢： 2.1～2.4m/s。增大冷却水流速可以增强冷却效果，减少冷却面积， 但会增加水阻，加大循环水泵的功耗。
凝汽器水阻：其值等于冷却水进出口水管处静压之差。包括冷却水在 冷却管中的摩擦损失，冷却水在进入和离开水管时的管端损失和在水 室中的压力损失。
前，阀门处于常闭状态，通电后阀门立即开启。 止回阀：能自动阻止流体回流的阀门，又称单向阀。 安全阀：用于防止锅炉、压力容器等设备或管道因超压而发生损坏的阀门。
调节阀：控制管道和设备的流体流量、压力、温度或液面的阀门。通常为电 动或气动的。
节流阀：靠缩小流通截面、增角阻力来控制流体或降低流体压力的调节阀， 大多为手动的。
5凝汽器的压力确定：
(1)凝汽器压力 Pc和tw1、W、 换热面积A有关。
凝汽器压力Pc
凝汽器ppt
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二、参数设计
形式：双倍压、双壳体、单流程、表面式 凝汽器的总有效面积：49500m2 抽空气区的有效面积：2970m2 TMCR工况循环水带走的净热：1066738.9kJ/s 循环水流量：28.37m3/s TMCR工况循环水温升：9.513℃ 凝结水过冷度：≤0.5℃ 凝汽器设计端差：5.47/5.10℃ 水室设计压力：0.4 MPa.g 壳侧设计压力：-0.1～0.1 MPa.g 凝汽器汽阻：≤0.4kPa 循环倍率(设计工况)：55 传热系数：3037.7W/m2.℃
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五、凝汽器真空下降原因
真空急剧下降 (1)循环水中断厂用电中断，吸水口水位过低或被堵，循环水泵电动机跳 闸、水泵逆止阀损坏或循环水管爆破都能导致循环水中断。 (2)轴封供汽中断汽封压力调整器失灵、供汽汽源中断或汽封系统进水等、 都可能使轴封供汽中断。 (3)抽气器故障，射汽式抽气器喷嘴堵塞或冷却器满水，射水式抽气器的 射水泵故障或射水系统破裂，都将使抽气器工作异常。这时要尽快切换 备用抽气设备，具有辅助抽气器的机组，必要时可投入辅助抽气器工作， 以维持凝汽器真空 (4)机械真空泵因某种原因失电或跳闸 ，而备用泵未开出，水环式真空 泵断水而空气门未关。 (5)凝汽器满水，凝汽器铜管泄漏、凝结水泵故障或运行人员维护不当， 都可以造成凝汽器满水而导致真空下降 (6)真空系统大量漏气，由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏，引起大 量空气漏入凝汽器，这时尽快找出泄漏处，设法采取应急检措施堵漏， 否则应停机检修。 (7) 真空破坏门误开 (©S8P)IC低20压16. A缸ll R安ights全Re门ser薄ved.膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损
二、参数设计
形式：双倍压、双壳体、单流程、表面式 凝汽器的总有效面积：49500m2 抽空气区的有效面积：2970m2 TMCR工况循环水带走的净热：1066738.9kJ/s 循环水流量：28.37m3/s TMCR工况循环水温升：9.513℃ 凝结水过冷度：≤0.5℃ 凝汽器设计端差：5.47/5.10℃ 水室设计压力：0.4 MPa.g 壳侧设计压力：-0.1～0.1 MPa.g 凝汽器汽阻：≤0.4kPa 循环倍率(设计工况)：55 传热系数：3037.7W/m2.℃
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五、凝汽器真空下降原因
真空急剧下降 (1)循环水中断厂用电中断，吸水口水位过低或被堵，循环水泵电动机跳 闸、水泵逆止阀损坏或循环水管爆破都能导致循环水中断。 (2)轴封供汽中断汽封压力调整器失灵、供汽汽源中断或汽封系统进水等、 都可能使轴封供汽中断。 (3)抽气器故障，射汽式抽气器喷嘴堵塞或冷却器满水，射水式抽气器的 射水泵故障或射水系统破裂，都将使抽气器工作异常。这时要尽快切换 备用抽气设备，具有辅助抽气器的机组，必要时可投入辅助抽气器工作， 以维持凝汽器真空 (4)机械真空泵因某种原因失电或跳闸 ，而备用泵未开出，水环式真空 泵断水而空气门未关。 (5)凝汽器满水，凝汽器铜管泄漏、凝结水泵故障或运行人员维护不当， 都可以造成凝汽器满水而导致真空下降 (6)真空系统大量漏气，由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏，引起大 量空气漏入凝汽器，这时尽快找出泄漏处，设法采取应急检措施堵漏， 否则应停机检修。 (7) 真空破坏门误开 (©S8P)IC低20压16. A缸ll R安ights全Re门ser薄ved.膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损
凝汽器PPT课件
水位升高，影响蒸汽的凝结； ❖ 3）抽汽器必须把漏入的空气和排汽中的其它
气体抽走。
--
6
凝汽器真空下降的危害
❖ (1)使排汽压力升高,可用焓降减小,循环热效率降低
❖ (2)排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密 性；
❖ (3)排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受热膨胀,引起 中心变化,产生振动；(4)汽轮机轴向位移增加,造成 推力轴承过载而磨损；
--
11
出现凝结水过冷的原因有：
❖ 出现凝结水过冷的原因有： ❖ ⑴ 凝汽器结构不合理，使上部的凝结水落到下部的管子上再
度冷却。 ❖ 。 ❖ ⑶ 凝汽器汽侧漏空气或抽气设备运行不良，造成凝汽器内蒸
汽分压力下降而引起过冷却。 ❖ ⑷ 凝汽器铜管破裂，凝结水内漏入循环水（此时凝结水质严
❖ 在正常运行中，凝汽器真空的形成是由于汽 轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时其比容 急剧缩小而形成的。如蒸汽在绝对压力4kpa 时蒸汽的体积比水的体积大3万倍，当排汽凝 结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形 成高度真空
--
5
真空形成和维持三个必备条件：
❖ 1）凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量； ❖ 2）凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免
❖ (5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某 一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片,造成事 故.
--
7
凝汽器真空下降的原因
❖ 真空急剧下降的原因 ： ❖ 1）循环水中断 ❖ 2）抽气器故障跳停 ❖ 3）凝汽器满水 ，淹没抽气
口 ❖ 4）轴封供汽中断 ❖ 5）真空破坏门误开
❖ 真空缓慢下降的原因：
--
9
端差增加的原因有
❖ ①凝汽器铜管水侧或汽侧结垢； ❖ ②凝汽器汽侧漏入空气； ❖ ③冷却水管堵塞； ❖ ④冷却水量减少等。
气体抽走。
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凝汽器真空下降的危害
❖ (1)使排汽压力升高,可用焓降减小,循环热效率降低
❖ (2)排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密 性；
❖ (3)排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受热膨胀,引起 中心变化,产生振动；(4)汽轮机轴向位移增加,造成 推力轴承过载而磨损；
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出现凝结水过冷的原因有：
❖ 出现凝结水过冷的原因有： ❖ ⑴ 凝汽器结构不合理，使上部的凝结水落到下部的管子上再
度冷却。 ❖ 。 ❖ ⑶ 凝汽器汽侧漏空气或抽气设备运行不良，造成凝汽器内蒸
汽分压力下降而引起过冷却。 ❖ ⑷ 凝汽器铜管破裂，凝结水内漏入循环水（此时凝结水质严
❖ 在正常运行中，凝汽器真空的形成是由于汽 轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时其比容 急剧缩小而形成的。如蒸汽在绝对压力4kpa 时蒸汽的体积比水的体积大3万倍，当排汽凝 结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形 成高度真空
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真空形成和维持三个必备条件：
❖ 1）凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量； ❖ 2）凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免
❖ (5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某 一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片,造成事 故.
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凝汽器真空下降的原因
❖ 真空急剧下降的原因 ： ❖ 1）循环水中断 ❖ 2）抽气器故障跳停 ❖ 3）凝汽器满水 ，淹没抽气
口 ❖ 4）轴封供汽中断 ❖ 5）真空破坏门误开
❖ 真空缓慢下降的原因：
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端差增加的原因有
❖ ①凝汽器铜管水侧或汽侧结垢； ❖ ②凝汽器汽侧漏入空气； ❖ ③冷却水管堵塞； ❖ ④冷却水量减少等。
凝汽器的工作原理ppt课件
凝汽器的控制参数
对于结构已确定的凝汽器，在极限真 空内，当蒸汽参数和流量不变时，提高真 空使蒸汽在汽轮机中的可用焓降增大，就 会相应增加发电机的输出功率。但是在提 高真空的同时，需要向凝汽器多供冷却水， 从而增加循环水泵的耗功。由于凝汽器真 空提高，使汽轮机功率增加与循环水泵多 耗功率的差数为最大时的真空值称为凝汽 器的最有利真空（即最经济真空）。
28
多压凝汽器凝结水的回热方法
一种方法是将低压凝结水用泵打至 高压汽室内特制喷嘴中，使水雾化，充分 与高压汽室蒸汽接触而被加热。
另一种方法是将低压凝结水水位提高， 从而克服两汽室的压差，依靠重力作用使 低压凝结水自流到高压侧的底盘上，再由 底盘下的许多小孔流出被蒸汽加热。
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多压凝汽器凝结水的回热方法
对汽轮机的经济运行越有利。但是冷却水 的进口温度不取决于凝汽器的运行工况， 而取决于供水方式、气候条件和所处地区。 冬季的水温低、所以真空较好，夏季的水 温高，真空要差一些。开式供水比闭式供 水的水温低。所以开式供水的真空较闭式 供水的真空高。
16
凝汽器的控制参数
4.冷却水温升Δt： 冷却水温升是凝汽器冷却水出口温度
5
工作原理
凝汽器中真空的形成主要原因是 由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，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， 使凝汽器内形成高度真空。凝汽器的真 空形成和维持必须具备三个条件：
（1）凝汽器冷却水管必须通过一定的 冷却水量。
2
工作原理
1.凝结水泵 2.抽汽设备 3.汽轮机
4.凝汽器 5.循环水泵
3
工作原理
最简单的凝汽设备示意图如上图所 示。汽轮机3的排汽排入凝汽器4，其热 量被循环水泵5不断打入凝汽器的冷却水 带走，自身凝结为凝结水汇集在凝汽器 的底部热井，同时由凝结水泵1抽出送往 锅炉作为给水。凝汽器的压力很低，外 界空气易漏入。为防止不凝结的空气在 凝汽器中不断积累升高凝汽器内的压力， 采用抽气设备2不断将空气抽出。在凝汽 器中，不断循环的冷却水创造凝汽器中 的低温环境，使排汽释放汽化潜热而发 4
汽轮机原理汽轮机的凝汽系统及设备PPT课件
国产引进型300MW机组凝汽器
(2)在扩压管的出口处设置冷却器，利用主凝结水来冷却扩压管出口汽流，回收工质和热量，并降低下一级抽气器负担，有利于提高真 空。 流速大，冷却管壁液膜减薄； （3）凝汽器内的空气含量。 分析影响凝汽器内压力Pc的三方面因素。 所以水面上的气体混合物的全压力就等于水蒸汽的分压力和水中溶解的各种气体的分压力之和。 在其他条件相同情况下，冷却水进口温度tw1 越高，采用多压凝汽器获得的效益就越大。 采用多压凝汽器可以提高 2)随着蒸汽的凝结，管束内层的热负荷必然减小，进汽侧应有蒸汽通道深入管束内层，以便提高内层管束的热负荷。 凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷却区两部分，用挡板13隔开，空气冷却区的面积约占总传热面积的5％~10%。 由凝汽器、抽气设备、循环水泵、凝结水泵以及相连的管道、阀门等组成。 过冷度：是指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值。 1) 除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度， 汽轮机排汽与冷却水直接混合接触而使蒸汽凝结。 现代大功率汽轮机都采用多缸多排汽口。 以江、河、湖、海的天然水源作为冷却水源。 3，真空除氧：利用热力除氧原理除去凝结水中的溶解气体（主要为氧气），从而提高凝结水品质，防止热力系统低压回路管道、阀门 等腐蚀； 4，热力系统蓄水，汇集和储存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补充水，起到热力系统的稳定调节作用。 4)应力求避免刚进入管束的蒸汽与来自管束其他部分含空气较多的蒸汽混合 确保管子和隔板紧密接触，改善管子的震动特性 （二）混合式间接空冷系统 （很难发生，需对传热表面进行特殊的处理）
二、空冷凝汽系统
利用空气来带走汽轮机排汽热量的凝汽系统。
（一）直接空冷凝系统
（二）间接空冷凝汽系统
（一）直接空冷凝系统
汽轮机原理-凝汽器共45页
汽轮机原理-凝汽器
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒Байду номын сангаас惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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（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
凝结水串联方式
3、凝汽器真空的建立和维持
淋水盘下管道
三、凝汽器胶球清洗装置
五、凝结水泵结构特点
双层壳体筒形立式多级离心水泵 共四级，首级为双侧进水。 采用抽芯式结构 外泵壳整体焊接，具有良好的密 封性能 内壳体由压水接管、导叶体、泵 体、吸入喇叭口等组成，用螺栓 连接。 内壳体插入外筒体内，通过外筒 体的上法兰用螺栓禁固在基础上， 并在吸入喇叭口处设置径向支撑。 在不拆卸外筒体的条件下，可抽 出泵的转子、密封、轴承等，进 行解体，便于装拆检修和更换。
小型凝汽器内部结构
喉部
1- 管束隔板 8-水室隔板 2-冷却管束
7-人孔 3-抽气口
4-挡板 5-空气冷却区 6-热井
600MW汽轮机双压凝汽器结构
2、凝汽器的结构设计要求
凝汽器在结构上应有合理的管束排列，以提高总的 传热系数和降低汽侧阻力；合理布置空气冷却区和 抽气口，防止形成空气死区；配备有效的抽气设备， 以保证良好的热交换；喉部要有良好的空气动力特 性，以保证排汽较均匀地进入冷却管束，不致形成 汽流旋涡而浪费部分冷却面积；整个外壳要有良好 的气密性和足够的刚度，以利于提高真空严密性和 防止外壳变形；要使汽流良好地加热凝结水，并达 到一定的除氧效果；根据管子振动计算选择合理的 中间支撑板跨距，避免运行时引起管束共振而使管 束遭到破坏。
Ts 2 Tw21 t2 t2
TS2 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.
凝汽器冷却水流程
6、双压凝汽器特点
与单压凝汽器相比,采用双压凝汽器具有以下优点 （1）首先,双压凝汽器比相同冷却面积和冷却水流 量的单压凝汽器具有更低的平均凝汽器压力,因而 可以提高机组的效率和出力. （2）当凝汽器压力相同时,采用双压凝汽器可减少 冷却面积或冷却水量,因而可以减少投资或降低运 行费用. （3）由于双压凝汽器将低压侧的凝结水引入高压 侧,并使之回热到高压侧所对应的较高的饱和温度, 使得凝结水出口温度得以提高,从而提高了凝结水 泵进口温度,改善了凝结水回热系统,增加了机组的 效率.
凝结水泵
六、真空泵组
本机组采用双级水环式真空泵，其配备一套相应的附属设备， 如冷却器，气水分离器及阀门、管道等，它们共同组成真空泵 组。
加强型钢与支撑杆
9、抽气口和管束的布置
抽气口的布置：基本上有汽流向心、向侧、向上、 向下四种。
汽流向侧下
汽流 向心
汽流向上
多区域汽流向心
10、空气冷却区
凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷 却区两部分，这两部分之间用档板隔开， 空气冷却的面积约占凝汽器面积的5％10％。 （1）设置空气冷却区的目的：主要是 冷却空气，使其容积流量减小，进而减 轻抽气设备的负荷，有利于提高抽气效 果。
4、凝汽器真空的确定
pc ps pa
Ps ts
温度
蒸汽凝结温度 传热 循环水出口温度 端差 循环水 温升 循环水进口温度 循环水流程
t s t w1 t t
冷却水进口温度tw1 冷却水温升Δt 凝汽器的传热端差δt
蒸汽凝结温度
5、凝汽器双压的形成
温 度 TSd TS1 Tw21 Tw1 2 号凝汽器 1 号凝汽器 流程 单压和双压凝汽器蒸汽压力
（3）接颈内部钢管支撑
为什么要加钢管支撑？ 因接颈在真空下工作,必须承受大气压,需具 有足够的强度和刚度,因此凝汽器接颈一般 设计利用内部钢管支撑加强. 有正交支撑和斜撑两种形式.采用斜撑方法 的接颈中央没有支撑管,汽流阻力小,留出足 够空间使蒸汽能顺畅均匀地流经接颈进入凝 汽器管束，同时低压加热器和抽汽管道布置 方便.
（1）通过使蒸汽凝结建立真 空： 凝汽器压力＝蒸汽分压力+ 空气分压力
空气漏入量
蒸汽排入量 循 环 水 出 口
pc ps pa
（2）通过保持热量和物质平 衡保持真空： 蒸汽排入量＝蒸汽凝结量：Ps 空气漏入量＝空气抽出量：Pa
空 气 抽 出 量
蒸汽凝结量
循 环 水 进 口
凝汽器换热示意图
凝汽器不锈钢管的穿装焊接采用了先 定位胀后焊接再强胀的新工艺 ，且定 位胀与强胀的胀接深度、扩张系数均 不相同，增加了施工难度。
① 穿 管
推拉
② 推 拉
③ 切 管
④ 胀 管
⑤焊 接 （氩 弧焊）
⑥强胀
8、中间隔板及其加强型钢、支撑杆
隔板可通过加强型钢和定距拉杆（支撑杆）与壳体 侧板连接成整体框架，使得整体刚性增强。 （1）中间隔板的作用：固定冷却水管，并将汽侧 空间分隔成若干汽室。 （2）隔板支撑杆的作用：采用支撑杆把隔板串联 起来并固定在两侧水室外壳上，便于安装中隔板找 正（保证管孔同心），并增加隔板和冷却水管连接 刚性。 （3）加强型钢作用：与支撑杆一起提高隔板的刚 性。
汽轮 机排 汽口
汽轮机排汽口
东电清河电厂7、8号低压加热器穿装
（2）凝汽器水幕保护
A.安装位置：水幕保护在凝汽器喉部，低旁排汽口上部， 环绕喉部一圈。 B.作用：凝汽器水幕保护装置的喷水形成水幕，可以防 止低旁蒸汽进入凝汽器后引起低压缸升温，保护低压汽 缸。另外在低负荷、空负荷时排汽温度高，也可防止高 温排汽直接冲刷凝汽器冷却水管。 C.控制:凝汽器温度测点在凝汽器内二级低旁排汽口上 方附近（#7、8低加上方），用它来监视凝汽器低旁排 汽口的温度，用这里的温度代表凝汽器的温度，以决定 能否开启低旁和是否需要开启凝汽器水幕保护。若该处 高时快关低旁且闭锁（85℃报警，100℃快关低旁）， 也可以根据此处温度开、关凝汽器水幕保护阀。
3、壳体
型式：大机组 一般采用焊接 结构。 特点：结构简 单，便于制造、 运输和安装， 金属消耗量少。
组装（焊接）壳体
4、接颈 (又称喉部)
（1）接颈中布置有哪些部件？ 接颈接颈(又称喉部)上接壳体膨胀节,下接 凝汽器的管束模块,接颈中布置有合体式低 压加热器及其抽汽管道,小汽机排汽管和低 压旁路系统的减温减压装置、水幕喷射管 （四周布置形成喷水水幕）等。
7、多压凝汽器的应用
（1）一般循环水温tw1较高、缺水（m 小，Δt大）的地区，多压凝汽器的经济 性较好。 （厂经济性约0.2%~0.3%。
二、凝汽器结构
1、总体结构：
凝汽器一般由接颈、外壳、水室、管 束、管板（中间隔板）、支撑杆、挡 汽板、空气冷却区、热井等部分组成。 东方600MW超临界汽轮机凝汽器采 用双背压、双壳体、表面式、双汽室、 八水室、对分单流程、并列横向布置、 壳体和水室全焊接结构。
（2）罩形挡板
在空冷区顶部设置有罩形挡板,将主 凝结区落下的凝结水与空气含量高 的汽一气混合物隔开,抽气管布置在 三角形空冷区顶部,使得空冷区面积 得以较大程度减少 。
凝汽器空气冷却区罩形挡板
（3）空气冷却区抽气管
抽空气管（内部）
11、凝结器凝结水回热系统
（1）回热流程
回热的作用：提高凝结水温度，减小 凝汽器端差；同时对凝结水除氧。
膨胀节
接颈
600MW机组凝汽器喉部不锈钢膨胀节
排汽口
接颈
5、水室：冷却水进出和转向的空间
7、管束
（1）布置原则: 1)在管束之间和管束与壳体壁之间应设有一定宽度 的蒸汽通道,使蒸汽能自由地流向管束的各个部分 而使管束的热负荷较均匀; 2)蒸汽—空气混合物向抽气口流动的路径要短而直, 以降低汽阻，适当提高蒸汽—空气混合物的流速， 提高空冷区的传热效果,减小空冷区面积; 3)用挡汽板划分出空冷区，尽量使主凝结区落下的 凝结水不与空气含量高的汽—气混合物相接触； 4）设有一定的通道使部分蒸汽流向管束下部回热 凝结水.
600MW汽轮机凝汽器底部采用刚性支承
考虑凝汽器 的膨胀
低压侧膨胀 量较大
凝汽器弹簧支撑
有些汽轮机凝汽器底部安装在弹簧支架上，可以吸收汽缸 及设备的热膨胀，与低压排汽缸则采用刚性连接，不使用 膨胀节。
（5） 600MW汽轮机凝汽器喉部膨胀节
凝汽器运行时,凝汽器壳体向上膨胀,排汽缸向下膨 胀,要求二者之间连接一个具有垂直补偿能力和横 向补偿能力的壳体膨胀节。 一般有两种形式:金属膨胀节和橡胶膨胀节,其中金 属膨胀节优点是可采用全焊形式,密封可靠,运行中 无需维护,但与橡胶膨胀节相比,其横向补偿能力较 小,一般用于横向补偿量小的情况;橡胶膨胀节的最 大优点是横向补偿能力大,但由于采用螺栓夹板连 接,密封不十分可靠,一般须设计水封槽,运行时需 维持水封水位,并且橡胶有老化问题,在凝汽器的寿 命期内,需要更换橡胶带.