发电厂凝汽器及真空泵讲课 共48页
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凝 汽 器 及 水 环 真 空 泵
汽轮机凝汽设备
一、凝汽设备的工作原理 1、工作原理
根据汽轮发电机组的热效率计算公式进行分析
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其 中 ， H t ------ 汽轮机 理 想 焓 降 ； h 0 ------- 蒸 汽 初 焓 ；
～67KPa
凝汽器设计压力（真空）
凝汽器A
3.989KPa(a)
汽轮机凝汽设备
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。
汽轮机凝汽设备
凝汽系统的主要设备
凝汽器：使排汽在凝汽器中不断地凝结成水，建 立高度真空；将凝结时放出的热量排出、将生成 的凝结水汇集送走； 循环水泵：为凝汽器提供冷却水；
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；
抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度 真空。
凝汽器结构简介
1、概述 我公司一期凝汽器由上海动力设备厂生产，凝汽器的型式为双背压、双
壳体、单流程、表面式、 横向布置，它由低压侧的凝汽器A与高压侧的凝汽 器B组成。本凝汽器按汽轮机VWO工况进行设计，当冷却水温为18℃时，凝 汽器的平均背压为：4.5 kPa(a)。正常运行工况时凝汽器出口凝结水的含氧 量不超过15μg/l。。 2、结构特点 本凝汽器主要由接颈、壳体、水室、排汽接管和汽轮机旁路的第三级减温减 压装置组成，每个凝汽器底部有五个大支墩。循环冷却水由前水室进口进入 凝汽器，和蒸汽进行热交换后，由前水室出口流出。 2.1 接颈（喉部） 接颈由碳钢板焊接而成，内部采用钢管支撑。以保证其强度和刚度。 接颈内布置有汽轮机NO.5～NO.8抽汽管，为安装NO.7、NO.8组合式低加， 在接颈侧板上开设有孔洞，内部设有支承板。其中NO.5、NO.6抽汽管分别 通过接颈，穿壁引出，接颈内的所有抽汽管道均设有不锈钢多波形膨胀节， 以吸收管道热胀。汽轮机旁路的第三级减温减压装置和给水泵汽轮机的排汽 接管布置在侧面。 为防止因汽机旁路进汽和汽轮机低压缸超温，在凝汽器接颈内设置有水幕喷 淋保护装置，由喷水形成水幕以保护低压缸。 接颈外侧下部还设有人孔装置，以便检修人员出入。
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汽轮机凝汽设备
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。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2 kpa，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。
凝汽器结构简介
2.2 壳体（包括热井） 壳体是凝汽器的主要部件，采用焊接结构，具有良好的密封性能，壳体内布 置管束，管束与管束之间设计有合理的中央汽道和旁侧汽道，以使汽轮机的 排汽经接颈流至管束上方后，能以合理流速通过汽道，保证凝汽器具有良好 的性能。管束中部设置有挡汽板隔出的空气冷却区，以使汽气混合物及非凝 结气体通过该区再次冷却，并通过抽空气管由空冷区顶部引出，从接颈穿壁 而出。每个壳体内设有四组冷却管束，在前、后管板间设有多块隔板以支托 冷却管束，并使管子与隔板紧密接触，以改善管子的振动 ，避开共振。 在前、后管板内侧下方，设有检漏用收集装置，并有管子将凝结水引出壳体 外，以测量其含盐量，便于分区确定管子破裂区域。壳体的两端用焊接方式 将管板固定在壳体上，并用较薄的钢板作为挠性过渡，以补偿冷却管和壳体 间的热膨胀差。 热井布置在管束的下方，低压侧凝汽器A的热井用隔板一隔为二，并保证各自 的密封，凝汽器A所形成的凝结水引入高压侧凝汽器B的二个水平放置的淋水 盘，再经淋水盘上的小孔流入凝汽器B热井。被凝汽器B中的蒸汽加热至相应 的饱和温度，并由布置在凝汽器A热井中的出水管引出，出水管处设有滤网， 以过滤杂质、消除涡流，保证凝结水泵正常运行。
凝汽器技术参数
3、主要技术数据
凝汽器型号
N-34000-5
型式
双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置
冷却面积
总冷却面积
34000m2
凝汽器A冷却面积
17000m2
凝汽器B冷却面积
17000m2
冷却水质
岱海湖水
设计冷却水进口温度
18℃
设计冷却水量
21.3m3/s
冷却水管内设计流速
2.3m/s
凝汽器水阻
凝汽器结构简介
2.3 水室 水室由圆弧曲面碳钢板焊接而成，其外壁用筋板加强，使水室整体刚性好、 重量轻。圆弧型线的水室保证了冷却水流动的良好性能，并消除了死角，使 清洗冷却管用的胶球不会在水室内积聚。 水室顶部设有放气口，水室底部设有放水口，每个水室上还设有安装及检修 用的起吊钩。水室内侧壁上装设有检修用的相当数量的U形拉手，每个水室 外侧还装设有二个人孔，以便检修人员进出。循环冷却水进口接管内装设有 固定栅格，以保证检修人员安全。 2.4 排汽接管 排汽接管上设有膨胀节，以吸收汽轮机低压排汽缸和凝汽器在低压排汽缸垂 直中心线及横向中心线方向的热胀差。 2.5 其它 本凝汽器接受来自给水加热器逐级回流的疏水、给水补充水及杂项疏水等。 给水补充水经过设在接颈内喷水管从众多的小孔喷入凝汽器内。
汽轮机凝汽设备
一、凝汽设备的工作原理 1、工作原理
根据汽轮发电机组的热效率计算公式进行分析
t
Ht Ht h0hc Q h0h'f w h0h'f w
其 中 ， H t ------ 汽轮机 理 想 焓 降 ； h 0 ------- 蒸 汽 初 焓 ；
～67KPa
凝汽器设计压力（真空）
凝汽器A
3.989KPa(a)
汽轮机凝汽设备
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。
汽轮机凝汽设备
凝汽系统的主要设备
凝汽器：使排汽在凝汽器中不断地凝结成水，建 立高度真空；将凝结时放出的热量排出、将生成 的凝结水汇集送走； 循环水泵：为凝汽器提供冷却水；
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；
抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度 真空。
凝汽器结构简介
1、概述 我公司一期凝汽器由上海动力设备厂生产，凝汽器的型式为双背压、双
壳体、单流程、表面式、 横向布置，它由低压侧的凝汽器A与高压侧的凝汽 器B组成。本凝汽器按汽轮机VWO工况进行设计，当冷却水温为18℃时，凝 汽器的平均背压为：4.5 kPa(a)。正常运行工况时凝汽器出口凝结水的含氧 量不超过15μg/l。。 2、结构特点 本凝汽器主要由接颈、壳体、水室、排汽接管和汽轮机旁路的第三级减温减 压装置组成，每个凝汽器底部有五个大支墩。循环冷却水由前水室进口进入 凝汽器，和蒸汽进行热交换后，由前水室出口流出。 2.1 接颈（喉部） 接颈由碳钢板焊接而成，内部采用钢管支撑。以保证其强度和刚度。 接颈内布置有汽轮机NO.5～NO.8抽汽管，为安装NO.7、NO.8组合式低加， 在接颈侧板上开设有孔洞，内部设有支承板。其中NO.5、NO.6抽汽管分别 通过接颈，穿壁引出，接颈内的所有抽汽管道均设有不锈钢多波形膨胀节， 以吸收管道热胀。汽轮机旁路的第三级减温减压装置和给水泵汽轮机的排汽 接管布置在侧面。 为防止因汽机旁路进汽和汽轮机低压缸超温，在凝汽器接颈内设置有水幕喷 淋保护装置，由喷水形成水幕以保护低压缸。 接颈外侧下部还设有人孔装置，以便检修人员出入。
( h0 -
h
' fw
)
----
为
每
kg
蒸
汽
在
锅
炉
中wk.baidu.com
的
吸
热
量
。
h c ——排汽焓；
h
' fw
——给水焓。
汽轮机凝汽设备
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。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2 kpa，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。
凝汽器结构简介
2.2 壳体（包括热井） 壳体是凝汽器的主要部件，采用焊接结构，具有良好的密封性能，壳体内布 置管束，管束与管束之间设计有合理的中央汽道和旁侧汽道，以使汽轮机的 排汽经接颈流至管束上方后，能以合理流速通过汽道，保证凝汽器具有良好 的性能。管束中部设置有挡汽板隔出的空气冷却区，以使汽气混合物及非凝 结气体通过该区再次冷却，并通过抽空气管由空冷区顶部引出，从接颈穿壁 而出。每个壳体内设有四组冷却管束，在前、后管板间设有多块隔板以支托 冷却管束，并使管子与隔板紧密接触，以改善管子的振动 ，避开共振。 在前、后管板内侧下方，设有检漏用收集装置，并有管子将凝结水引出壳体 外，以测量其含盐量，便于分区确定管子破裂区域。壳体的两端用焊接方式 将管板固定在壳体上，并用较薄的钢板作为挠性过渡，以补偿冷却管和壳体 间的热膨胀差。 热井布置在管束的下方，低压侧凝汽器A的热井用隔板一隔为二，并保证各自 的密封，凝汽器A所形成的凝结水引入高压侧凝汽器B的二个水平放置的淋水 盘，再经淋水盘上的小孔流入凝汽器B热井。被凝汽器B中的蒸汽加热至相应 的饱和温度，并由布置在凝汽器A热井中的出水管引出，出水管处设有滤网， 以过滤杂质、消除涡流，保证凝结水泵正常运行。
凝汽器技术参数
3、主要技术数据
凝汽器型号
N-34000-5
型式
双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置
冷却面积
总冷却面积
34000m2
凝汽器A冷却面积
17000m2
凝汽器B冷却面积
17000m2
冷却水质
岱海湖水
设计冷却水进口温度
18℃
设计冷却水量
21.3m3/s
冷却水管内设计流速
2.3m/s
凝汽器水阻
凝汽器结构简介
2.3 水室 水室由圆弧曲面碳钢板焊接而成，其外壁用筋板加强，使水室整体刚性好、 重量轻。圆弧型线的水室保证了冷却水流动的良好性能，并消除了死角，使 清洗冷却管用的胶球不会在水室内积聚。 水室顶部设有放气口，水室底部设有放水口，每个水室上还设有安装及检修 用的起吊钩。水室内侧壁上装设有检修用的相当数量的U形拉手，每个水室 外侧还装设有二个人孔，以便检修人员进出。循环冷却水进口接管内装设有 固定栅格，以保证检修人员安全。 2.4 排汽接管 排汽接管上设有膨胀节，以吸收汽轮机低压排汽缸和凝汽器在低压排汽缸垂 直中心线及横向中心线方向的热胀差。 2.5 其它 本凝汽器接受来自给水加热器逐级回流的疏水、给水补充水及杂项疏水等。 给水补充水经过设在接颈内喷水管从众多的小孔喷入凝汽器内。