汽轮机凝汽设备及系统.
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。
汽轮机主辅设备及各系统基本介绍
汽封系统
汽封汽源在启动时由新蒸汽供给。汽封系统分为前汽封和后汽
封。前汽封由四段汽封环组成三档汽室；后汽封由三段汽封环组成二
档汽室。其中前汽封第一档送入第二道抽汽备用接口管路，送往除氧
调整抽汽除氧器用，第三级非调整抽汽供低压
加热器用。在一、二级抽汽管道上装有液压止
回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。
当主汽门关闭时，控制油门亦随之动作，泄去
抽汽逆止阀的操纵座活塞压力油，使抽汽逆止
阀在弹簧力作用下自动关闭。第三级非调整抽
汽，由于汽压较低，采用了普通逆止阀。主蒸
汽管路，抽汽管路尽量采用对称布置或增加热
下半隔板在中分面处有密封键和定位销。
转向导叶环采用“拉钩”结构支持在汽缸 上，顶部及底部与汽缸间有定位键，非进汽弧 段带有护套。
前轴承座
装有推力轴承前轴承、主油泵、调速器、
保安装置、转速表、温度表等，前轴承座安放
在前座架上，其结合面上有纵向滑键，前轴承
座可沿轴向滑动。热膨胀指示器装在轴承座下
凝汽器上部；第三档会同后汽封第二档及主汽门、各调节汽阀阀杆漏
凝结水泵出口后有一路凝结水可以进入凝结器上部。在启动时还用于
冷却蒸汽和由主汽门前来的疏水；低负荷运行时，此回水可保持凝汽器内一
定的水位以维持凝结水泵的正常工作。
油系统
⑴油系统主要向汽轮机-发电机组各轴承（包括发电 机轴承）提供润滑油和向调节保安系统提供压力油， 本系统确保汽轮发电机组各轴承在机组正常运行，启 停及升速等工况下正常工作。
高负荷限制：当机组实际负荷大于高负荷限制值时，高负荷限制动作， 逐渐关小调门，使实际负荷小于高负荷限制值。
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。
汽轮机设备及其系统
汽轮机设备及其系统1、汽轮机设备及系统的组成是怎样的?汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。
汽轮机本体由汽轮机的转动部分和静止部分组成；调节保安油系统主要包括调节汽阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器（或水环真空泵）、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等；热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝气系统、给水回热系统、给水除氧系统等。
汽轮发电机组的供油系统是保证机组安全稳定运行的重要系统。
2、汽轮机本体由哪几部分组成?⑴静止部分。
冲动式汽轮机是同汽缸、喷嘴、隔板、隔板套及汽封等部件部分。
反动式汽轮机是由汽缸、静叶持环、平衡鼓及汽封等部件组成。
⑵转动部分。
由主轴、叶轮、安装在叶轮上的动叶片、联轴器及轴封套等部件组成。
3、汽缸的作用是什么?汽缸是汽轮机的外壳。
其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在其中完成能量转换过程。
4、高参数大容量机组的高、中压缸为什么要采用双层缸结构?随着蒸汽初参数的提高，汽缸壁的厚度、法兰与螺栓尺寸都要增加，汽缸内外壁压差、温差相应增加。
为了简化汽缸结构，节省优质合金钢材，减少汽缸热应力和热变形，加快机组启、停速度，所以高参数大容量机组的高、中压缸都采用双层结构。
5、大功率机组的高、中压缸采用双层缸结构有哪些优点?⑴可以减轻单个汽缸的重量，加工制造方便。
⑵可以按不同温度合理选用钢材，节省优质合金钢材。
⑶每层缸壁相应减薄，内缸和外缸的内外壁之间的温度减小，有利改善机组的启、停机性能和变工况性能。
⑷运行时可以把某级抽汽引入内外缸夹层，使内外缸所承受的压差、温度大为减少，进H 一步缩短了启、停机时间。
二6、什么是排汽缸？从运行角度说出对排汽缸有何要求?将汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器的部分叫排汽缸。
排汽缸尺寸大，是在高度真空下工作的，故要求排汽缸应有足够的刚性，良好的流动性以回收排汽的动能。
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□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。
汽轮机原理汽轮机的凝汽设备
空气冷却区水蒸汽分压力
凝汽设备的作用
■ 1）建立并维持真空，实现蒸汽朗肯循环的放 热工作；
■ 2）回收凝结水，节省水处理费用；
■ 3）凝结水除氧，保护设备；
■ 4）回收来自其它地点的工质。（旁路、疏水、 补水）
2、凝汽器内压力的确定
■ 主凝结区的温度 ■ 式中
■ 凝汽器压力的影响因素
■ 热平衡方程 ■ 循环倍率（50~120） ■ 循环倍率与冷却水温升
■ 9、机组负荷变化对Δt和δt的影响？
■ 10、抽气器的作用和类型？
温、冷却水流程、蒸汽负荷
■ 漏入空气的影响
空气从强迫对流转 为静止——临界点
3、凝汽器的变工况
■ 问题： ■ 1）汽轮机排汽量减小，传热端差如何变化？ ■ 2）汽轮机排汽量减小，冷却水温升如何变化？ ■ 3）汽轮机排汽量减小，凝汽器压力如何变化？ ■ 4）凝汽器传热系数减小，凝汽器压力如何变化？ ■ 5）凝汽器传热系数减小，冷却水温升如何变化？
汽轮机的凝汽设备
1、凝汽设备的组成和作用 2、凝汽器内压力的确定 3、凝汽器的变工况 4、多压凝汽器 5、抽气设备
1、凝汽设备的组成和作用
■ 一、组成
■ 1、凝汽器 ■ 2、抽气器 ■ 3、循环水泵 ■ 4、凝结水泵
凝汽器概貌
凝汽器管束
■ 管束设计原则： ■ 压降小 ■ 压强分布均匀 ■ 无静止区 ■ 优化速度分布 ■ 优化管束截面 ■ 凝结水回热
4、多压凝汽器
■ 多压凝汽器，利用汽轮机有多个排汽口这一因素， 把凝汽器的汽侧空间分隔开来，而水侧管道实现 串联。
■ 沿着冷却水流程，各个壳体内凝汽器的工作压力 依次升高。
■ 对各个壳体内凝汽器的工作压力求平均值，可得 到比单壳体凝汽器更低的压力值，相当于降低了 汽轮机的平均排汽压力，提高汽轮机发电量，提 高经济性。
汽轮机-凝汽设备
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。
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。
汽轮机介绍之凝结水系统的构成及特点
汽轮机介绍之凝结水系统的构成及特点汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的动力机械。
在汽轮机的运行过程中，蒸汽会经历冷凝过程，从而形成大量的凝结水。
这些凝结水需要被妥善处理，以保证汽轮机的安全、高效运行。
因此，凝结水系统在汽轮机中起着非常重要的作用。
本文将对凝结水系统的构成及其特点进行详细介绍。
凝结水系统是指用于收集、处理和排放汽轮机中凝结水的系统。
它主要由冷凝器、凝结水泵、凝结水箱、凝结水再循环系统以及对凝结水进行处理的设备组成。
冷凝器是凝结水系统中最重要的设备之一、它位于汽轮机的排汽端，用于将高温高压蒸汽冷凝成液态水，并且通过散热将热量排出。
冷凝器通常采用多个管束或板式换热器，以增加热交换面积，提高热效率。
凝结水泵用于将冷凝水从冷凝器中抽出，并将其送入凝结水箱。
凝结水泵需要具备较高的扬程和流量，以确保冷凝水能够顺利地流动。
凝结水箱是存放凝结水的容器，它通常位于汽轮机的底部。
凝结水通过凝结水泵从冷凝器中抽出后，会先由凝结水箱进行暂时的存储，然后再通过凝结水再循环系统回送到锅炉进行再次利用。
凝结水再循环系统是指将凝结水从凝结水箱中回送到锅炉的系统。
这个系统主要由回水管道、再循环泵和再循环控制阀组成。
通过再循环，凝结水可以再次参与锅炉的蒸汽发生过程，提高能源的利用效率。
除了上述主要设备外，凝结水系统还包括一些辅助设备，如凝结水过滤器、凝结水处理装置等。
这些设备的主要作用是对凝结水进行过滤、除氧和除盐处理，以防止凝结水中的杂质对汽轮机的损害。
凝结水系统具有以下特点：1.高效节能：凝结水再循环系统能够将凝结水回送到锅炉进行再次利用，提高了能源的利用效率，从而达到节能的目的。
2.保护冷凝器：凝结水系统通过凝结水泵将冷凝水从冷凝器中抽出，并将其送入凝结水箱，从而减少了冷凝器中的冷凝水堆积，保护了冷凝器的正常运行。
3.防止水锤现象：凝结水系统中的凝结水泵和再循环泵具有较高的扬程和流量，能够平稳地抽送和回送凝结水，有效地防止了由于水锤现象而对设备造成的损害。
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。
汽轮机凝汽系统及设备
注意事项：在设备设计过程中，需 要注意设备的安装、运行和维护等 方面的要求，确保设备的安全性和 可靠性。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
设备设计：根据设备选型，进行详 细的结构设计、材料选择和制造工 艺等方面的设计。
优化设计：在满足设备功能和性能 要求的前提下，进行优化设计，降 低设备的成本和能耗。
减排技术应用
未来发展趋势与展望
节能减排技术应 用前景广阔
新型凝汽系统技 术研发与推广
智能化、自动化 技术助力节能减 排
政策支持推动行 业持续发展
汽轮机凝汽系统技术创新与发 展趋势
技术创新成果展示
凝汽系统优化设计： 提高系统效率，降 低能耗
新型材料应用：提 高设备性能，延长 使用寿命
智能化控制技术： 实现远程监控和故 障诊断
凝汽系统的重要性：凝汽系统对于汽轮机的正常运行至关重要。如果凝汽系统出现故障或效率低下， 会导致汽轮机的热效率降低，甚至可能导致汽轮机停机。因此，对凝汽系统的维护和检修非常重要。
凝汽系统的组成及工作原理
凝汽系统的组成：凝汽器、凝结水泵、抽气器、 疏水器等
凝汽系统的工作原理：蒸汽在汽轮机内做功后， 进入凝汽器凝结成水，形成真空状态，使蒸汽中 的热能转化为机械能，同时将疏水排出。
汽轮机凝汽系统及设备
汇报人：
单击输入目录标题 汽轮机凝汽系统概述 汽轮机凝汽设备 汽轮机凝汽系统设备选型与设计 汽轮机凝汽系统运行维护与管理
汽轮机凝汽系统节能减排技术应用
添加章节标题
汽轮机凝汽系统概述
凝汽系统的定义与作用
凝汽系统的定义：凝汽系统是汽轮机的一个重要组成部分，主要由凝汽器、抽气器、凝结水泵 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
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。
第四章汽轮机凝汽设1
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。
因为蒸汽凝结成水时，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。
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。
汽轮机主辅设备及各系统基本介绍
调节汽阀控制下流进汽轮机内各喷嘴膨胀作功。其中，部分蒸汽中途被抽出
机外做回热抽汽和加热除氧用，其余部分继续膨胀作功后排入冷凝器，并凝
结成水。借助凝结水泵将凝结水升压后打入汽封加热器，再经过低压加热器
后进入除氧器，经除氧后低压给水借助给水泵升压后送入锅炉。汽封加热器、
低压加热器均具有旁路系统，必要时可以不通过任何一个加热器。
架的纵向滑销中心形成汽缸热膨胀死点。
转子
采用套装式转子。叶轮及汽封套筒“红套”于 主轴上，用刚性联轴器与发电机转子联接。
喷嘴、隔板及转向导叶环
喷嘴组为装配焊接式结构或围带焊接式
结构，由螺栓固定于汽缸板
为铸造隔板；下半隔板支持在汽缸中分面处的
两个悬挂销上，底部与汽缸间有一定位键，上
操纵座下壳体上设有行程指示及行程开
关。
调节汽阀及连杆
为群阀提板式结构,型线阀碟,负荷变动时，各 阀碟按一定顺序开启。阀碟行程，出厂时已调 整好。
主汽系统
从锅炉来的中温中压新蒸汽，经由蒸汽管道、电动隔离阀和电动主汽门
到自动主汽门。主汽门内装有蒸气滤网，以分离蒸气中的水滴和防止杂物进
入汽轮机。新蒸汽由主汽门经三通接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，蒸汽在
下半隔板在中分面处有密封键和定位销。
转向导叶环采用“拉钩”结构支持在汽缸 上，顶部及底部与汽缸间有定位键，非进汽弧 段带有护套。
前轴承座
装有推力轴承前轴承、主油泵、调速器、
保安装置、转速表、温度表等，前轴承座安放
在前座架上，其结合面上有纵向滑键，前轴承
座可沿轴向滑动。热膨胀指示器装在轴承座下
侧部。采用“猫爪”结构时，与汽缸“猫爪”
相配的滑键带有冷却水孔。
后轴承座
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
p0
t0
H t
H t1 pc
p c1
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
物又被第二级抽走。在第二级抽气器中，
汽气混合物被压缩到略高于大气压力， 再经第二级冷却器4进一步凝结并回收
工质和热量。最后的空气和少量未凝结
的蒸汽一起排入大气。
19
4. 射水抽气器
射水抽气器的工作原理：射水抽 气器的工作原理同射汽抽气器相同， 如图 7---12 所示。它主要由工作水进口
1 、喷嘴 2 、混合室 5 、扩压管 7 和逆止
h 'fw ——排汽焓；
hc ——给水焓。
3
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2kpa，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。
当叶轮旋转时，由于离心力作用，水向周围运动，形成一个运动着的圆环 （密封水环）。由于偏心地安装的，水环的内表面也就与叶轮偏心，叶轮
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
pc 可根据相应的饱和温度求得，而排汽温度可表示为：
ts
其中，
=
t w1 + t w + t （7-----1）
t w1 -------冷却水的进口温度；
t w ------冷却水的温升； t --------传热端差。
只要求得了温度之值
t s ，就可以从水蒸汽表中查得相对应的压力。
pc
10
1. 冷却水的进口温度 t w1
冷却水的进口温度取决于电厂所在的地理位置、季节和供水方式。电厂供水 方式有直流供水方式和循环供水方式两种。 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。 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，
送入混合式凝汽器中去凝结汽轮机的排汽。
这种空气冷却式凝 汽系统，设备、建 筑费用高，但可以
节约大量的水。我
国山西大同第二发 电厂有两台200MW
汽轮发电机组用了
此系统。
7
② 直接空气冷却系统：
用空气作为冷却工质的凝汽器用于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，在世界上已有（德国）电厂采用，但我国目前 还没有 电厂采 用。
Dw ------进入凝汽器的冷却水量（kg/h)；
'
'
hc、hc' ---------排汽焓值和凝结水焓值（kJ/kg)；
hw1、hw2
-----冷却水进出口焓值(kJ/kg)。来自12② 冷却倍率
m=
Dw / Dc
称为冷却倍率（或循环倍率），它表示凝结单位蒸汽汽量
所需要的冷却水量。m值越大，则冷却水的温升越小，凝汽器内压力 越低，会使整机理想焓降增加，从而可以提高电厂热效率。但是， m
14
取
四 凝汽器的变工况（略）
五 凝汽器的运行
凝汽器的运行好坏对汽轮机组运行的安全性和经济性是 十分重要的。 1. 凝汽器的汽阻和水阻 2. 凝结水过冷 3. 空气的影响 4. 凝结水水质的监视
5. 真空除氧
6. 凝汽器的胶球清洗装置
15
六 多压凝汽器
现代大功率汽轮机都采用多缸多排汽口。为了提高大功率汽轮机的经济 性，常采用多压凝汽器。多压凝汽器就是将凝汽器的汽侧分隔成与汽轮
阀 6等部件所组成。压力水由射水泵供 给，经喷嘴形成高速射流射出，从而
将凝汽器中的汽气混合物抽出。
射水抽气器不消耗新蒸汽，运行 费用较射汽抽气器低。系统简单、运 行可靠、维护方便。但需要另外安装 射水泵。现代大型汽轮机都采用射水 抽气器。国产 200MW 汽轮机就是采用 射水抽气器作为主抽汽器。中小型汽
流在扩压管C中不断扩压，直到压力稍大于大气压力后排入大气。
启动抽气器功率大建立真空快，但工质和工质的热量不能回收，有经 济损失。故它只
作为启动时用。一旦汽
轮机正常工作以后，主 抽气器便投入工作，启 动抽气器停止工作。
18
② 主抽气器
主抽气器的作用：是在汽轮机正常工作时使用，以维持凝汽器的高
度真空。主抽气器一般都采用带中间冷却器的多级型式。其目的在于可以 得到更高的真空度，同时也可以回收工质和热量，提高经济性。图7--9为 两级射汽抽气器工作原理图。凝汽器内的汽气混合物由第一级抽气器抽出， 并压缩到某一中间压力（低于大气压力），然后进入中间冷却器 2。在中 间冷却器2中，混合物中的部分 蒸汽被凝结成水，而未凝结的汽气混合
图7—1
6
2. 空气冷却式凝汽系统
① 间接空气冷却系统：空气冷却式凝汽系统如图所示。其主要设备有：
混合式凝汽器、凝结水泵、循环水泵、空气冷却塔、空气冷却器等。其 中，空气冷却塔是一个巨大的建筑物，呈双曲旋转形，空气冷却器布置
在空气冷却塔下部周围墙体上。利用高低压力差，将冷风通过空气冷却
器吸入塔内，形成自然对流。由于流过空气冷却器的空气的自然对流， 将循环水中的热量带走。循环水的温度在空气冷却器中得到降低之后，
大则冷却水量大，冷却水泵功率大。故m值大小要通过经济技术对比
后确定。一般，对于单流程凝汽器，m=80~120范围之内；对于双流程 凝汽器，m=60~70范围之内。 化很小，这样，式（7----7）为：
hc hc '
——每1kg蒸汽在凝结时所放出的潜热，约2200kJ/kg，变
hc h' c 2200 520 t w 4.186m 4.186m m
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(0.03~0.07ata) ，通常取 0.005Mpa 。 pc
轮机多采用射汽抽气器作为主抽汽器。
20
5. 水环式真空泵
国产300MW和600MW汽轮机组的抽气装置都是采用水环式真空泵。 其主要部件有叶轮和壳体。壳体内形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地安装 在壳体内。在壳体上开有吸气口和出气口，实行轴向吸气和排气。叶轮带
有前弯叶片，偏心地安装在充有适量工作水（密封水）的椭圆形泵体内。
多采用循环供水方式。
11
2. 冷却水的温升 t w
① 冷却水的温升可根据凝汽器的热平衡方程式求出： (7-----6) 从而，
Dc (hc hc ) Dw (hw 2 hw1 ) 4.186 Dw t w
'
(7-----7)
上二式中，
hc hc hc hc t w Dw 4.186( ) 4.186m Dc Dc ------进入凝汽器的凝汽量（kg/h)；
机排汽口个数相同的两个或更多的互不相通的部分。图7---16为双压凝汽
器的示意图。进水侧的冷却水温度较低，其对应汽侧压力也较低；出水 侧的冷却水温度较高， 因此，其对应汽侧压 力也较高。同理，也 有三压、四压凝汽 器。采用多压凝汽器
可以提高机组的经
济性。
图7---16双压凝汽器的示意图
16
七 抽气设备
益大于水泵功率增大，净收益最大。这时候的真空称为凝汽器的最有利真 空。 ② 凝汽器的极限真空：若真空进一步增高，使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。
4. 传热端差 t
传热端差和冷却面积、传热量及传热系数有关系。设计时，一般
t =3~10 0 C 。对于单流程凝汽器，取 t =(7~9) 0 C ，对于多流程凝 汽器，取 t =(4.5~6.5) 0 C。
1. 抽气器的作用抽气器的作用是将漏入凝汽器内空气不断地抽
出，以维持凝汽器内的高度真空。故抽气器工作的好坏对凝汽
器工作的影响很大。任何一种抽汽器，不论其结构和工作原理
如何，都是一种压气器，它将汽气混合物从凝汽器抽气口的压 力压缩到高于大气压的出口压力。
2. 抽气器的型式抽气器的型式有机械式和喷射式两种。喷射式
5
二 凝汽系统及主要设备：