汽轮机-凝汽设备
汽轮机原理第四章
（2）海勒式间接空冷系统
缺点：系统结构 复杂，设备多， 投资大；系统容 易发生冰冻；化 学水耗水大。
海勒式间接空冷机组
第一节
凝汽设备的工作原理、任务和类型
（3）哈蒙式间接空冷系统
优点：节约厂用 电、设备少、冷 却水系统与汽水 系统分开，两者 水质均可保证、 冷却水系统防冻 性能好。
缺点：空冷塔占 地大，基建投资 多；系统中要进 行两次表面式换 热，使全厂热效 率有所降低。
多区域汽向侧流动
凝汽设备的结构模型
600MW凝汽器三维结构图
600MW凝汽器三维结构图
600MW凝汽器三维结构图
凝汽器冷却管束隔板
凝汽器冷却管束隔板
凝汽器冷却管的安装
第一节
凝汽设备的工作原理、任务和类型
（2）表面式凝汽器的类型
汽流向下式 汽流方向 单流程 冷却水流程 双流程
汽流向上式
1000Dwcp (tw2 tw1 )
第二节
凝汽设备的真空与传热
循环水泵容量
循环倍率m：m Dw Dc 冷却水量与被凝结蒸汽量之比。 初投资 m
t 真空
循环水管路阻力
末级叶片长度
m=50~120
循环水泵电耗 双流程（水阻大）
开启台数
单流程（水阻小） m取较 m取较 (4.2.3) 大值 小值 直流（开式）供水 循环（闭式）供水
第二节
凝汽设备的真空与传热 A.由新蒸汽带入汽轮机
三、空气对凝汽器工作的影响
1.凝汽器的空气来源：
B.由设备不严密处漏入 管表面附近聚积形成气膜阻碍了蒸汽的凝结放热 2.危害： 凝结水过冷度增大
过冷现象:凝水温度低于凝汽器入口蒸汽温度的现象。 所低的度数称为过冷度
凝汽式汽轮机工作原理
凝汽式汽轮机工作原理凝汽式汽轮机是一种热力发电设备，其工作原理是通过蒸汽的能量转换来驱动发电机转动，从而产生电能。
凝汽式汽轮机主要由汽轮机、凝汽器、汽轮机控制系统、汽轮机辅助系统等组成。
首先，蒸汽通过汽轮机的高压缸和中压缸，使汽轮机叶片转动，从而带动汽轮机转子旋转。
在汽轮机高压缸和中压缸中，蒸汽的压力和温度逐渐下降，蒸汽的内能转化为汽轮机叶片的动能，推动汽轮机转子旋转。
随后，蒸汽进入凝汽器，在凝汽器中与冷却水进行热交换，蒸汽在凝汽器中冷凝成水，释放出大量潜热。
冷却水吸收了蒸汽释放的热量，同时被加热变成热水，然后排出系统。
凝汽器的作用是将汽轮机排出的低压蒸汽冷凝成水，以便再次送入锅炉中加热成高温高压蒸汽，形成闭合的蒸汽循环。
在汽轮机控制系统的作用下，汽轮机的运行状态得以监控和调节，保证汽轮机的安全、稳定和高效运行。
汽轮机控制系统包括调速系统、调负荷系统、保护系统等，能够实时监测汽轮机的运行参数，根据需要对汽轮机进行调节和保护。
此外，汽轮机还需要配备辅助系统，如给水系统、除盐系统、燃气系统等，以保证汽轮机的正常运行。
给水系统用于将凝结水经过处理后送入锅炉，除盐系统用于处理锅炉水中的盐分，燃气系统用于提供燃气，保证锅炉的正常燃烧。
总的来说，凝汽式汽轮机工作原理是利用蒸汽的能量转换驱动汽轮机转动，通过凝汽器将排出的低压蒸汽冷凝成水，形成闭合的蒸汽循环。
同时，汽轮机控制系统和辅助系统的配合，保证了汽轮机的安全、稳定和高效运行。
通过对凝汽式汽轮机工作原理的了解，可以更深入地理解其在热力发电中的应用和重要作用。
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。
凝汽器的工作原理
凝汽器的控制参数
关于凝汽器压力（真空度），还 有三个很重要的概念，即凝汽器的极限 真空、最有利真空和额定真空。
凝汽设备在运行中应该从各方面采 取措施以获得良好真空。但真空的提高 也不是越高越好，而有一个极限。这个 真空的极限由汽轮机最后一级叶片出口 截面的膨胀极限所决定。当通过最后一 级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，如果 继续提高真空，不可能得到经济上的效
2.凝汽器的热负荷: 凝汽器热负荷是指单位时间内凝汽器
内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热量（ 包括排汽、加热器疏水等热量）。
凝汽器的单位负荷是指单位时间内单 位面积所冷凝的蒸汽量，即进入凝汽器 的蒸汽流量与冷却面积的比值。
凝汽器的控制参数
3.冷却水进口温度tw1：
冷却水温度越低，凝汽器压力越低 ，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。
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
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生凝结。 凝汽器中蒸汽凝结的空间是汽液两相共存的，汽侧压力 等于蒸汽凝结温度所对应的饱和压力。蒸汽凝结温度由 冷却条件决定。只要冷却水温不高，蒸汽凝结温度也不 高，一般为30℃左右，所对应的饱和压力约为4～5KPa， 该压力大大低于大气压力，从而在凝汽器中形成高度真 空。
凝汽式汽轮机工作原理
凝汽式汽轮机工作原理
凝汽式汽轮机是一种常见的发电设备，其工作原理是利用蒸汽的能量驱动涡轮转动，从而驱动发电机发电。
凝汽式汽轮机的工作原理相对简单，但其内部结构和工作过程却十分复杂。
下面将详细介绍凝汽式汽轮机的工作原理。
首先，凝汽式汽轮机的工作原理基于热力学循环。
在汽轮机内部，蒸汽被加热至高温高压状态，然后通过喷嘴进入涡轮，蒸汽的高速流动驱动了涡轮的转动。
涡轮转动的动能被传递给发电机，从而产生电能。
在传递动能的过程中，蒸汽的温度和压力逐渐降低，最终蒸汽被排放到凝汽器中。
其次，凝汽式汽轮机的工作原理还涉及到凝汽器的作用。
凝汽器是用来冷却排放的低压低温蒸汽的装置，其主要作用是将蒸汽冷凝成水，并将水重新送入锅炉中进行循环利用。
通过凝汽器的作用，凝汽式汽轮机实现了蒸汽的循环利用，提高了能源利用效率。
此外，凝汽式汽轮机还包括锅炉和汽轮机两大部分。
锅炉是将水加热成蒸汽的设备，而汽轮机则是利用蒸汽的能量进行工作的设备。
在整个工作过程中，锅炉和汽轮机密切配合，实现了能量的转换和利用。
在凝汽式汽轮机的工作过程中，需要注意蒸汽的温度和压力控制，以及涡轮的转速控制。
这些参数的控制对于汽轮机的安全运行和高效工作至关重要。
总的来说，凝汽式汽轮机的工作原理是基于蒸汽的能量转换和利用，通过热力学循环实现了能源的转换和发电。
凝汽式汽轮机在发电领域具有重要的应用价值，其工作原理的理解对于提高能源利用效率和保障设备安全运行具有重要意义。
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。
凝汽式汽轮机
台数 省份
1 四川 1 四川 1 湖北 1 湖北 1 宁夏 1 宁夏 1 宁夏 1 山西 1 山西 1 出口 1 江苏 1 山西 1 内蒙古 1 河北 1 河北 1 山东
交替察看 返回上层 退 出
3-6MW凝汽式汽轮机部分业绩
客户名称
机型
机组编号
信阳新港钢铁有限责任公司
N6-3.43 D21-175#
78.45% (非全三维设计）
3.87
77.33% (其他厂家）
**从上表数据分析可见：通流部分经过全三维设计的汽轮机 汽耗明显降低，内效率比原来提高3-5%。
产品专利 获奖情况 产品规格
交替察看 返回上层 退 出
12-18MW凝汽式汽轮机部分业绩
客户名称
机型
淮北矿集团杨庄煤矸石电厂
N12-3.43
补水方式
集中油站.ppt
钢圈自密 封高加
汽封冷却系统 抽真空系统
热井水位调节
产品专利 获奖情况 产品规格
交替察看 返回上层 退 出
12-18MW凝汽式汽轮机DEH系统
优化的错 油门设计
DEH系统特点
产品专利 获奖情况 产品规格
交替察看 返回上层 退 出
12-18MW凝汽式汽轮机振动值
在额定转速、满负荷工况下： ❖ 轴承座振动≤20um ❖ 轴振动 ≤75um
厦门市环卫综合处理厂
N6-3.55 KDF21-001#
泰国生物
N7.078-3.43 KD24-001#
台数 省份 1 河南 1 河南 1 河北 1 湖北 1 安徽 1 河北 1 河南 1 新疆 1 河南 1 云南 1 河北 1 出口 1 福建 1 出口
产品专利 获奖情况 产品规格
汽轮机原理-第四章凝气设备
第四章汽轮机的凝汽设备提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，另一是提高装置的循环热效率。
前一个途径我们在前面各章中已进行了讨论，这就是努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分的设计等。
提高循环热效率也有两个方向，一是提高平均加热温度，可采用回热循环，以减少低韫加热，也可提高初参数，以及采用再热循环等；另一方向则是降低平均放热温度，而这正是凝汽设备的主要任务。
在本章中将着重介绍凝汽设备工作的基本原理，以及大功率汽轮机凝汽设备的发展。
第一节凝汽设备的组成及作用一、凝汽设备的组成凝汽设备通常由表面式凝汽器、抽气设备、凝结水泵、循环水泵，以及这些部件之间的连接管道组成，如图4-1所示。
排汽离开汽轮机之后进入凝汽器5，凝汽器内流人由循环水泵4提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结为水。
由于蒸汽凝结成水时，28000倍)，这就在凝汽器内形成高度真空。
为保持所形成的真空，则需用抽气设备1将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结的空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升高。
由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵6进入锅炉的给水系统。
凝汽器大都采用水作为冷却工质。
按供水方式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。
供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中的，称为一次冷却供水，或开式供水。
供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池)循环使用的，称为二次冷却供水，或闭式供水。
在特别缺水的地区，则可采用空气作为冷却工质。
图4-1凝汽设备系统组成1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器，6-凝结水泵表面式凝汽器在火电站和核电站中得到广泛应用，图4-2为表面式凝汽器的结构示意图，冷却水由进水管4进入凝汽器；先进入下部冷却水管内，通过回流水室5进入上部冷却水管内，再由出水管6排出。
同一股冷却水在凝汽器内转向前后两次流经冷却水管，这称为双流程凝汽器，同一股冷却水不在凝汽器内转向的，称为单流程凝汽器。
汽轮机凝汽系统及设备
汽轮机凝汽系统及设备一、汽轮机凝汽系统概述汽轮机凝汽系统是汽轮机发电厂中至关重要的一环，它负责收集和处理汽轮机排出的高温高压蒸汽，将其凝结为液态水，并输送到锅炉中再次加热为蒸汽，以实现汽轮机循环工作。
凝汽系统的设计和运行直接关系到汽轮机的效率和稳定性。
二、汽轮机凝汽系统主要组成汽轮机凝汽系统由以下主要设备组成：1. 凝汽器凝汽器是汽轮机凝汽系统的核心设备之一。
它通过与汽轮机排出的高温高压蒸汽接触，使其冷却并凝结为水。
凝汽器通常采用流动型凝结器，通过将进入凝汽器的冷却水与蒸汽进行交换，实现蒸汽的冷凝。
凝汽器的性能直接关系到汽轮机的发电效率和热经济性。
2. 凝汽泵凝汽泵用于抽取凝汽器中的冷凝水并将其送回锅炉，再次加热为蒸汽供给汽轮机使用。
凝汽泵通常是多级泵，能够提供足够的压力将冷凝水输送回锅炉。
3. 冷却塔冷却塔用于冷却凝汽泵返回的冷凝水。
冷凝水经过冷却塔，通过与周围空气进行传热，将其温度降低，以便再次用于汽轮机循环。
4. 冷却水系统凝汽系统还包括冷却水系统，用于提供冷却塔所需的冷却水。
冷却水系统通常包括水处理设备、水泵等。
三、汽轮机凝汽系统的工作原理汽轮机凝汽系统的工作原理如下：1.汽轮机排出高温高压蒸汽经过高压再热器降压至凝汽器进口压力，同时在再热器中被冷却。
2.进入凝汽器的蒸汽与冷却水进行传热，蒸汽冷凝为冷凝水。
3.凝汽泵将冷凝水抽回锅炉，进行再次加热。
4.再热后的水蒸汽重新进入汽轮机，驱动汽轮机发电。
5.冷凝水通过冷却塔进行冷却，然后经过水处理设备处理后再次用于凝汽器的工作。
四、汽轮机凝汽系统的调试与运行汽轮机凝汽系统的调试与运行需要注意以下事项：1.在调试凝汽系统之前，需要进行设备和管道的检查和清洗，确保其内部干净无杂质。
2.在运行凝汽系统时，需要注意监测和控制凝汽器的进口和出口温度，以及凝汽泵的出口压力等参数。
3.定期检查和维护冷却塔和水处理设备，保证其正常运行。
4.注意凝汽系统的密封性，减少漏气和漏水现象。
凝汽式汽轮机设备及其系统主要危险因素分析
凝汽式汽轮机设备及其系统主要危险因素分析一、概述凝汽式汽轮机是目前常用的一种发电设备，它能够将燃煤、天然气、石油等化石燃料的化学能转化为机械能，再从机械能转变为电能，广泛应用于电力、化工、冶金等领域。
但是，汽轮机在长期运行过程中存在着很多安全隐患，主要的原因在于设备及其系统存在许多危险因素，需要引起我们的高度重视。
本文将分析凝汽式汽轮机的危险因素，以便于企业采取相应的措施来加强对汽轮机的管理和维护。
二、设备的危险因素1.高温高压。
汽轮机在运行过程中，产生的温度和压力非常高，如果设备中的任何一个部件出现故障，就会导致发生事故。
高温高压是造成汽轮机故障和事故的主要原因之一。
2.设备老化。
随着汽轮机的运行时间的增长，设备内部部件的磨损和老化也会逐渐加剧，这就会导致设备的可靠性和安全性下降。
3.设备缺陷。
汽轮机设备在生产和使用过程中，可能存在一些制造缺陷或者其他类型的问题，如安装问题、材料问题等。
这些缺陷会增加汽轮机的故障风险。
4.设备过载。
汽轮机在使用过程中，如果超过了其额定功率，就会超负荷运行，从而对设备造成较大的压力和损伤，最终导致设备损坏或者事故。
5.外部因素。
汽轮机在运行时，常常面临着外部环境的威胁，如气候变化、自然灾害、人为因素等，这些因素也会导致汽轮机的故障和事故发生。
三、系统的危险因素1.安全管理不规范。
凝汽式汽轮机的安全性与其管理有密切关系。
如果企业在设备管理和人员管理方面存在问题，就会增加汽轮机事故的发生概率。
2.维护不足。
汽轮机在使用过程中，需要进行定期检修和维护，以确保其正常运行和发电效率。
如果维护不足，会导致设备内部故障和事故的发生。
3.人为疏忽。
有时候，人为的疏忽和操作失误会导致汽轮机事故的发生，如未按规定操作、复杂任务下达不当、信息交流不全面等。
4.监测和保护系统缺陷。
凝汽式汽轮机的安全性受到设备监测和保护系统的保障。
如果这些系统出现问题，将会加大事故的风险。
5.隐患忽略。
汽轮机的设备作用
汽轮机各设备的作用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
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。
汽轮机原理 汽轮机的凝汽系统及设备
管材
• 铜管：传热系数高 • 钢管：
– 抗高速湿蒸汽引起的腐蚀 – 湍流漏汽以及管子进口段的腐蚀 – 抗空冷区的氨腐蚀 – 导热系数低，胀管困难，薄壁管
• 钛管：适用于任何水质和抗腐蚀
组装中的凝汽器外壳
凝汽器隔板在安装中，可见挡汽板，形 成空冷区
组装中的隔板
国产引进型300MW机组凝汽器
单壳体、对分、双流程、表面式
喉部
• 足够的强度来承载凑，最低压力的低 压加热器布置在喉部 • 各种蒸汽和水的汇集点：疏水，旁路，小 机排气等
冷却水管
• 确保管子和隔板紧密接触，改善管子的震 动特性
（2）凝汽器的极限真空：若真空进一步增高， 末级叶片的斜切部分达到膨胀极限时的真空称为 凝汽器的极限真空。这时候余速损失增加。
五、真空除氧
使水在真空下低温沸腾，脱除水中含有的氧气、氮气、二氧 化碳等气体。
真空除氧
• 亨利定律：当水和气体之间处于平衡状态 时，水中溶解的该气体的量与水面上该气 体的分压力成正比。
冷却水流程：冷却水在凝汽器中依次流过冷却水管的次数。图4－5中所示的 凝汽器为双流程的凝汽器。 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%。 漏入凝汽器内的不凝结空气，经过空气冷却区进一步冷却后，由抽气设备从 抽气口15抽出。
空气冷却区： 凝结尚未凝结的蒸汽，减少蒸汽工质的损失； 冷却空气，使其体积流量减小，减轻抽气设备的负荷，提高抽气效果。
四、凝汽器内高度真空的形成
蒸汽遇冷凝结，体积骤然减小。 0.0049MPa的压力下，水的体积约为干蒸汽的1/28000倍，这样就在凝汽 器容积内形成高度真空。
什么是凝汽式汽轮机
什么是凝汽式汽轮机？凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝结成水全部返回锅炉。
进入汽轮机的蒸汽，对于一般中压机组来说，每1kg蒸汽含热量约3223kJ，这些热量中只有837 kJ左右是做了功的，凝结水中约有126 kJ 热量，约2240 kJ热量是被冷却排汽的冷却水带走了，这是一个很大的损失。
对于高压汽轮机，由于进汽含热量大些（约3433 kJ左右），可用的热量相对来说要大些，但损失仍很大。
为了减少这些损失，采用带回热设备的凝汽式汽轮机，就是把进入汽轮机做过一部分功的蒸汽抽出来，在回热加热器内加热锅炉的给水，使给水温度提高，节约燃料，提高经济性。
什么是调整抽汽式汽轮机？从汽轮机某一级中经调压器控制抽出大量已经做了部分功的一定压力范围的蒸汽，供给其它工厂及热用户使用，机组仍设有凝汽器，这种型式的机组称为调整抽汽式汽轮机。
它一方面能使蒸汽中的含热量得到充分利用，同时因设有凝汽器，当用户用汽量减少时，仍能根据低压缸的容量保证汽轮机带一定电负荷。
什么是中间再热式汽轮机？中间再热式汽轮机就是蒸汽在汽轮机内做了一部分功后，从中间引出，通过锅炉的再热器提高温度（一般升高到机组额定温度），然后再回到汽轮机继续做功，最后排入凝汽器的汽轮机。
汽轮机的盘车装置起什么作用？汽轮机冲动转子前或停机后，进入或积存在汽缸内的蒸汽使上缸温度比下缸温度高，从而使转子不均匀受热或冷却，产生弯曲变形。
因而在冲转前和停机后，必须使转子以一定的速度连续转动，以保证其均匀受热或冷却。
换句话说，冲转前和停机后盘车可以消除转子热弯曲。
同时还有减小上下汽缸的温差和减少冲转力矩的功用，还可在起动前检查汽轮机动静之间是否有摩擦及润滑系统工作是否正常。
主油箱的容量是根据什么决定的？什么是汽轮机油的循环倍率？汽轮机主油箱的贮油量决定于油系统的大小，应满足润滑及调节系统的用油量。
机组越大，调节、润滑系统用油量越多。
油箱的容量也越大。
汽轮机油的循环倍率等于每小时主油泵的出油量与油箱总油量之比，一般应小于12。
汽轮机-凝汽设备
t1
K1 Ac / 2 4187 Dw
1
t K1 Ac / 2 4187 Dw 2 e 1
t2
t K2 Ac / 2 e 4187 Dw 1 2
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。
凝汽器结构
凝汽器由外壳、水室、管板、隔板、冷却水管等组成。
表面式凝汽器结构简图 1－凝汽器外壳 2、3－水室端盖 4－管板
重要概念
1、凝结水过冷度 定义：热井中凝结水温度tc低于凝汽器喉部压力下蒸汽饱和温度ts的 程度。一般为-0.5℃～-1℃。
ps —对应的饱和压力 pc —为凝汽器内压力
沿冷却表面的温度分布
在主凝结区，总压力pc与蒸汽的分压力ps相差很小，可用ps代替。
影响凝汽器压力（真空） pc 的因素
1、冷却水进口温度tw1
决定于电站所处地的气候、季节、冷却塔效率（闭式循环）
冬季tw1低， ts低，凝汽器压力pc低，真空高； 夏季高tw1 ，ts高，凝汽器压力pc高，真空低； 采用冷水塔或喷水池时，还决定于冷却效率。
tw1 tw tw2
K1 K2
t1 t2
t t1 2
各汽室蒸汽温度:
ts1 tw1
t t ts 2 tw1 t2 2 2
平均温度:
单压凝汽器 两者差值:
ts
ts1 ts 2 t t2 3 tw1 t 1 2 4 2
辐向
四、抽气器的工作原理
由于凝汽器或乏汽管等连接处的不严密， 势必有空气从外界漏入。为了保持凝汽器 中有较高的真空度，必须采用抽气设备将 漏入的空气不断抽走。 抽气器的常用种类
电厂培训凝汽器1
所谓最佳真空就是提高真空所增加的汽 轮机功率与循环水泵等所消耗的厂用电 之差达到最大时的真空值，这时经济上 的收益最大。
对于运行中的机组要保持最佳真空，以 保证机组的热经济性。实际运行的循环 水泵可能有几台。当采用定速泵时，循 环水量不能连续调节，故应通过试验确 定不同蒸汽量及不同冷却水温下的最佳 运行真空。
主机各工况背压值：
启动背压
允许连续运行最高背压 最大运行背压 汽机报警背压 汽机脱扣背压 汽轮机阻塞背压
kPa（a）
kPa（a） kPa（a） kPa（a） kPa（a） kPa（a）
<13
12.8 <18.6 18.6
28 3
3.1.3 凝汽器的工作过程及结构形 式
目前火电厂广泛使用表面式凝汽器。 下图是表面式凝汽器的结构简图。凝 汽器的外壳1通常呈圆柱形或椭圆柱形，大功率汽轮机的凝汽器则为矩形。 外壳两端连接着端盖2、3和管板4，端盖和管板之间形成水室。18为凝汽器 的喉部，是指接受汽轮机排汽的进口部分。数目甚多的冷却水管5装在管板 上，形成主凝结区。冷却水从进水口11进入凝汽器，沿箭头所示方向流经冷 却水管5后从出水口12流出。汽轮机的排汽从进汽口6进入凝汽器，蒸汽和 冷的管壁接触开始凝结成水，所有凝结水最后聚集在热井7中，然后由凝结 水泵抽走。
疏水接管；8—氦气瓶
荧光检漏法，只能在停运条件下进行。
通过测量凝结水的含氧量，也可确定泄漏点是 在热井水面以上的汽空间还是在热井水面以下 的水空间，是一种辅助方法。含氧量高，而抽 气量又在许多范围之内，表示泄漏点在热井水 面的水空间；含氧量高，而抽气量又大于许可 值，表示泄漏点在热井水面，在汽轮机内部建立真空，加快汽缸及转 子加热；正常运行时抽取凝汽器汽侧空间的不凝结气体，以 保持汽侧良好的传热状态和凝汽器真空。
凝汽器
凝汽器设计
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。 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。
凝汽器设计
3.热井： 分为两种：分离形和一体型。 热井的有效容积至少应能容纳最大蒸汽负荷下凝汽器在 1min中凝结的全部凝结水量。 热井深度：即管束最下一排冷却管至热井底部的距离。要 在最高水位的高度上留出汽流横向流通高度。 正常运行水位应满足热井容量的要求，热井容量就是正常 水量和最低运行水位之间的容积。 最高运行水位一般比正常水量高100～150mm。 凝结水出口管中的流速以0.5m/s为佳。 热井中的除氧措施。
7.冷却管的震动计算：
冷却管的破坏形式： 腐蚀破坏。 汽轮机组等机械干扰力引起的共振破坏。由共振引起的冷却管断裂特征是短 期内冷却管断裂数量多，且断裂位置大多数发生在中间支撑隔板处。 高速排汽流冲击引起的激振破坏。当局部汽流速度达到一定值时，引起冷却 管产生大幅度的振动，以致相邻管子互相碰撞摩擦，最终导致冷却管的穿孔 或断裂。破坏特征表现为跨度中央冷却管外表面有菱形伤痕，而破坏只发生 汽流速度很高的区域。在冷却水温低，负荷高的时候，发生的机率较大。 避免共振的方法： 利用中间支撑隔板的跨距来改善冷却管的横向振动共有频率，避免发生共振。 为了避免发生汽流共振，一方面要设法降低入凝汽器管束的汽流流速，特别 注意喉部设计，使进入管束的汽流流速均匀，防止局部速度过高；注意高能 疏水的引入，避免发生局部汽流过高。另一方面，要正确确定中间支撑隔板 的安全跨距。
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蒸汽动力循环及其设备
T
t
1
Tc T0
TC
s
汽轮机排汽与热效率的关系
0.48 η
0.46
0.44
0.42
0.4
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
pc(kPa)
凝汽设备的主要内容
凝汽设备的组成、作用和结构 冷却水系统 凝汽设备的运行
凝汽设备
凝汽设备组成 凝汽设备包括：凝汽器、抽 气器、凝结水泵、循环水 泵以及这些部件间的连接 管道和附件组成。
4.187
Dw Dc
4.187m
m Dw Dc
冷却倍率：冷却 水量比被凝结蒸 汽量的倍数。
m值越大，温升Δt越小，凝汽器压力pc降低越多，真空越高。
同时，冷却水量Dw↑，循环水泵耗功↑。
冷却倍率m约在50－120范围内，与流程和供水方式有关： 单程、开式循环 m：80－120 双程、开式循环 m：50－80 双程、闭式循环 m：50
2、冷却水温升Δt
热量平衡方程：
Q 1000Dc hc hc 1000Dw hw2 hw1 4187Dwt
式中：Q—凝汽器的传热量； Dc, Dw—进入凝汽器的蒸汽量、冷却水量； hc , hc —蒸汽焓、凝结水的焓； hw2, hw1— 冷却水流出、进入的焓。
t hc hc hc hc
Ac
4187Dwt K t
4187Dw K
ln
t t t
ln
t t
t
t t
e 1
Ac K 4187 Dw
传热端差δt与Ac、K、Dw有关。运行过程中，当冷却水量Dw不变时，由于 传热面积Ac不变，则传热系数K是影响传热端差δt的主要因素。
K越大，δt越小，ts越小， pc越小，即真空越高。
在一般汽轮机中，1kg排汽凝结时放出的汽化潜热hc hc 约在2140～
2200kJ/kg左右，
t 2177 520 4.187m m
3、传热端差δt
Q 1000Dc hc hc AcKtm 4187Dwt
t
tm
ln
t t t
式中： Ac—传热面积；K—传热系数；Δtm—对数平均温差。
在水源充足的地区、大机组，采用单流程； 在水源紧张的地区、小机组，采用双流程。
凝汽器压力（真空）与传热
一、凝汽器内压力pc的确定
凝汽器压力和汽轮机背压相关
ts tw1 t t
ts —蒸汽凝结温度 Δt —冷却水温升
t tw2 tw1 t ts tw2 δt—凝汽器端差，ts与tw2 之差。
凝汽器由外壳、水室、管板、隔板、冷却水管等组成。
表面式凝汽器结构简图 1－凝汽器外壳 2、3－水室端盖 4－管板
重要概念
1、凝结水过冷度 定义：热井中凝结水温度tc低于凝汽器喉部压力下蒸汽饱和温度ts的
程度。一般为-0.5℃～-1℃。
t tc ts
2、汽阻 定义：在凝汽器汽侧，从凝汽器的喉部到抽气口的压力降，一般取 260～400Pa。
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
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。
凝汽器结构
流程：
汽轮机排出的蒸汽凝汽器汽 侧，与铜管接触凝结 放 出潜热凝结水沿管壁热井 加热器。
冷却水 冷却水温tw1 tw2
ts
tc
tw1 tw2
凝汽器类型
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。
二、凝汽器的最佳真空
1、极限真空 使汽轮机末级动叶达到
膨胀极限压力的真空称为极 限真空。
2、最佳真空 在提高真空过程中，当
汽轮机功率的增加和循环水 泵耗功增加之差为最大时的 真空，称为最佳真空。
max Pnet Pel Pp
3、优化运行 达到最佳真空，凝结水
过冷度小，凝结水品质合格 。
ΔP ΔPel ΔPp
ps —对应的饱和压力
pc —为凝汽器内压力
沿冷却表面的温度分布
在主凝结区，总压力pc与蒸汽的分压力ps相差很小，可用ps代替。
影响凝汽器压力（真空） pc 的因素
1、冷却水进口温度tw1
决定于电站所处地的气候、季节、冷却塔效率（闭式循环）
冬季tw1低， ts低，凝汽器压力pc低，真空高； 夏季高tw1 ，ts高，凝汽器压力pc高，真空低； 采用冷水塔或喷水池时，还决定于冷却效率。
凝汽器的工作原理和作用
作用：
建立和维持真空，使汽轮机排汽压力降低，理 想焓降增大，提高循环热效率；
将汽轮机的排汽凝结为水,为锅炉提供纯的凝 结水
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。
ΔPei-Pp
冷却水增量ΔW
三、空气的危害
1、进入凝汽器的空气量
1)凝汽器中的空气来源：汽轮机后轴封、法兰缝 隙等漏入； 随主蒸汽带来。
2)空气量：严密性正常时，进入凝汽器的空气量 不到蒸汽量的万分之一
在汽轮机运行时，保持真空系统的严密性，直接 影响汽轮机运行的经济性。真空下降1％，汽耗 率增加1％。要对真空度进行监视，真空度低于 规定值时，要进行报警。
pc pc pc
产生原因：1）蒸汽进入冷却管束第一排的局部阻力； 2）蒸汽流经管束的沿程阻力。
3、水阻 定义：冷却水流经凝汽器时流动阻力。
产生原因：1）在水室及进出冷却水管时的局部阻力； 2）冷却水在冷却水管中的沿程阻力。当冷却水管被杂 物堵塞时，水阻明显增大。
4、冷却水流程 定义：冷却水在凝汽器中依次流过冷却水管的次数。
前提：密封、无空气。
饱和压力＝f（饱和温度），单增函数
30℃左右的饱和压力对应约4kPa绝对压力， 表压约-97kPa,真空97kPa
凝汽器内平衡及流程
建立并维持凝汽器真空，必须随时维持三个平衡： 1）质量平衡，进入蒸汽量等于抽出凝结水量； 2）热量平衡，蒸汽放出的热量等于冷却水（循环水）带走的热量； 3）空气平衡，漏入空气量等于抽出空气量。