凝汽器与真空系统

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7 16.11.2020
极限真空
极限真空是指汽轮机的背压降低到某一 数值后，蒸汽的膨胀有部分是在末级动 叶栅后进行的，这些蒸汽已不具备做功 能力。我们将蒸汽在末级动叶斜切部分 膨胀达到极限时的背压，称为极限背压， 它对应的真空称为极限真空。
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最佳真空的确定
一般来讲，在其它条件无法改变的情况下，
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20 16.11.2020
冷却塔的工作原理
接触散热——在冷却塔中，当水与不同温 度的空气接触时，在它们之间就有热量传 递，我们将水的这种传热方式，称为接触 散热。其传热量的大小与水和空气的温度 差有关，温差越大，冷却效果就越好。大 气温度越低，冷却塔的冷却能力越高。
凝汽器真空建立的原理
启动时，凝汽器真空的建立依赖于真空 泵将凝汽器中的空气抽出。
机组冲转后，加入凝汽器的汽轮机排汽 受到循环水的冷却而凝结成水，其体积 大大地缩小，原来由蒸汽充满的容器空 间就形成了高度真空。
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凝汽器真空的维持
靠循环水不间断地将排汽的热量带走， 使得蒸汽的凝结过程不间断地进行。
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循环水量不足
判断标准——Δt
循环水泵工作不正常。 循环水泵进口滤网堵塞。 二次滤ห้องสมุดไป่ตู้堵塞。 管道、排污阀等泄漏。 海水潮位或（河流、水池等水位）的下降。
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循环水进口温度
对于开式循环，水温与季节、地域有关。
对于闭式循环，冷却塔工作性能的好坏 有关，其根本就是与当地气象条件有着 密切的关系。
真空系统查漏的方法
卤素检漏法 氦质谱检漏法 超声检漏法 萤光法 汽侧灌水试验 烛光法 薄膜法
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查漏实例
1996年5＃机疏水管法兰漏气 5＃机后轴封中分面漏气
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凝汽器脏污与清洗
平板滤网和旋转滤网 二次滤网 胶球清洗 凝汽器管束清洗（机械清洗和化学清洗） 循环水加药
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极 限 真 空 与 最 佳 真 空 的 关 系
图
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我厂机组凝汽器和真空系统的组成
2＃机的汽轮机向下排汽，凝汽器在汽 轮机运转层下面，抽真空设备为锥体式 水环真空泵，循环水采用闭式循环，机 力冷却塔冷却 。（设备包括两台主循环 水泵和四台风机）
靠真空泵或各种抽气器将不凝结的气体 不间断地地排出，使这些气体不至于在 凝汽器中积累而造成真空的破坏。
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4 16.11.2020
循环水温升和凝汽器端差
ts＝tw1＋Δt＋δt 式汽温中度：，ts —℃—；与凝汽器压力Pc相对应的饱和蒸 tw1——循环水进口温度，℃； Δt——循环水温升，℃； δt——凝汽器端差。
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2
序号 气温条件
运行方式
＃ 机
1 14～15℃ 一台主循环水泵＋ 三台风机
经
2 16～21℃ 一台主循环水泵＋
济
三台风机＋两台辅
真
泵
空
3 21～25 一台主循环水泵＋ 四台风机＋两台辅
的
泵
确
4 >25℃ 两台主循环水泵＋
定
四台风机
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真空严密性试验
5＃机的汽轮机轴向排汽，凝汽器与汽 轮机同布置在零米层，抽真空设备为平 面式水环真空泵并配置进口大气喷射器， 循环水采用海水 ，是开式循环。
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2＃机循环水系统的运行方式
循环水系统的运行方式 两台主循环水泵＋四台风机＋两台辅泵 两台主循环水泵＋四台风机 一台主循环水泵＋四台风机＋两台辅泵 一台主循环水泵＋三台风机＋两台辅泵 一台主循环水泵＋三台风机 一台主循环水泵＋两台辅泵＋两台风机 一台主循环水泵＋两台风机
真空系统是否严密应由真空严密性试验来 确定。
试验的条件是机组在额定负荷80％以上。
方法：关闭真空泵进口阀门，待阀门完全 关闭后，记录机组真空下降速度。
若真空下降速度小于267Pa/min，则真空 系统严密性属优良；若真空下降速度小于 400Pa/min，则真空系统严密性合格；若 真空下降速度大于665Pa/min，则真空系 统泄漏严重。
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凝汽器的最佳真空
凝汽器的最佳真空有最佳设计真空和最 佳运行真空两种概念。
凝汽器的最佳设计真空是指在新设计一 个发电厂时，整个发电厂冷却系统中所 选择的设备容量、参数、设备相互匹配 以及年运行费用为最少时所确定的凝汽 器压力。
凝汽器的最佳运行真空是指在一个已投 运的热力系统中，设备的型式、容量、 参数及设备间的匹配关系都确定的条件 下，使热力系统运行时的热耗为最小的 凝汽器压力。
凝汽器与真空系统
培训
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1 16.11.2020
主要内容
凝汽器真空的一些概念 影响凝汽器真空的因素 真空严密性与真空查漏 凝汽器脏污与清洗 循环水量和循环水温 真空泵工作状态对机组真空的影响 影响真空泵效率的因素 真空泵的汽蚀和汽蚀保护 两种真空泵的比较
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提供凝汽器的真空只有通过增加循环水流量
来达到。假使从某一运行工况开始，增加循
环水量，提高凝汽器真空，使汽轮机的功率 增功加率差ΔPΔT，P，同只时有循Δ环P水>0泵时的，耗在功经增济加上Δ才P是P，合 算的。由于ΔP随凝汽器的真空值不同而有所 变化，我们总可以找到ΔP为最大时的一个运 行（工见况 图。 ）。ΔPmax所对应的真空即是最佳真空
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影响机组真空泵严密性的因素
凝结水泵以及低加疏水泵轴向密封不严； 汽轮机端部轴封工作不正常； 汽轮机排汽缸和凝汽器喉部连接法兰或
焊缝处漏气； 汽轮机低压缸结合面以及表计接头等不
严密； 真空系统阀门不严密； 真空系统的设备、管道破损或者焊缝存
在问题。
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δt
Δt
kAc
k——凝汽器的传热系数； Ac——凝汽器的换热面积；
e Dw 1 Dw——循环水流量。
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凝汽器有关参数变化的特性
循环水进口温度tw1主要受运行方式和环 境影响
循环水温升Δt与蒸汽流量和循环水流量 有关；
凝汽器端差δt与循环水流量、循环水流 速、循环水进口温度、蒸汽流量、凝汽 器铜管（或钛管）表面清洁程度、真空 系统严密程度等因素有关。