凝汽器相关常识
凝汽设备是凝汽式汽轮机设备的重要组成部分之一,它的工作状况直接影响到整个设备的热经济性和运转可靠性。凝汽设备在汽轮机设备的热力循环中起着冷源效果。下降汽轮机排汽的压力和温度,就能减小冷源丢失,进步循环热效率。下降排汽参数的有用方法是将排汽引进凝汽器凝聚为水。由此可见凝汽设备的重要性。以水为冷却介质的凝汽设备,一般由凝汽器、凝聚水泵、抽气设备、循环水泵以及它们之间的衔接管道和附件组成。
汽轮机低压缸的排汽排入凝汽器,其热量被循环水泵不断打入凝汽器的冷却水带走,本身凝聚为凝聚水聚集在凝汽器的底部热井,一起由凝聚水泵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。为避免不凝聚的空气在凝汽器中不间断地堆集升高凝汽器内的压力,选用真空泵不断将空气抽出。在凝汽器中,不断循环的冷却水发明凝汽器中的低温度的环境,使排汽开释汽化潜热而产生凝聚。凝汽器中蒸汽凝聚的空间是汽液两相共存的,汽侧压力等于蒸汽凝聚温度所对应的饱和压力。蒸汽凝聚温度由冷却条件决议。只需冷却水温不高,蒸汽凝聚温度也不高,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,然后在凝汽器中构成高度真空。
二是确保蒸汽凝聚并收回凝聚水作为锅炉给水。运转中,为避免锅炉及汽轮机通流部分结垢、腐蚀,对给水质量的要求很严厉。假如给水全用化学处理水的话,则大容量机组的设备出资和运转的本钱将会很贵重。所以必须将凝汽器收回的很多凝聚水作为给水,但要严厉确保其水质。此外,凝汽设备仍是凝聚水和补给水去除氧器之前的先期除氧设备;并承受机组启停和正常运转中的疏水和甩负荷过程中旁路排汽,以收回热量和削减循环工质丢失。
凝汽器中真空的构成底子原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝聚水,其比容急剧缩小。如蒸汽在肯定压力4KPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝聚成水后,体积就大为缩小,使凝汽器内构成高度真空。
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、最有利真空和额外真空。
凝汽设备在运转中应该从各方面采纳必定的措施以取得杰出真空。但真空的进步也不是越高越好,而有一个极限。这个真空的极限由汽轮机最终一级叶片出口截面的胀大极限所决议。当经过最终一级叶片的蒸汽已到达胀大极限时,假如持续进步真空,不可能得到经济上的效益,反而会下降经济效益。简略地说,当蒸汽在末级叶片中的胀大到达极限时,所对应的真空称为极限真空,也有的称之为临界真空。
关于结构已确认的凝汽器,在极限真空内,当蒸汽参数和流量不变时,进步真空使蒸汽在汽轮机中的可用焓降增大,就会相应添加发电机的输出功率。可是在进步真空的一起,需要向凝汽器多供冷却水,然后添加循环水泵的耗功。由于凝汽器真空进步,使汽轮机功率添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)。
进入凝汽器的蒸汽流量、汽轮机排汽压力、冷却水的进口温度、循环水量(或是循环水泵的运转台数)、汽轮机的出力改变及循环水泵的耗电量改变等。一般汽轮机铭牌排汽肯定压力对应的真空是凝汽器的额外真空。这是指机组在规划工况、额外功率、规划冷却水温时的真空。这个数值并不是机组的极限真空值。
冷却水温度越低,凝汽器压力越低,对汽轮机的经济运转越有利。可是冷却水的进口温度不取决于凝汽器的运转工况,而取决于供水方法、气候特征状况和所在区域。冬天的水温低、所以真空较好,夏日的水温高,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。
冷却水温升是凝汽器冷却水出口温度与进口温度的差值,温升是凝汽器经济运转的一个重要目标,温升可监督凝汽器冷却水量是不是满意汽轮机排汽冷却之用,由于在必定的蒸汽流量下有必定的温增值。别的,温升还可供剖析凝汽器铜管是否阻塞、清洁等。
对必定的凝汽器,端差的巨细与凝汽器冷却水进口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的外表洁净度、凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。一个清洁的凝汽器,在必定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下就有必定的端差值目标,一般端差值目标是当循环水量添加,冷却水出口温度愈低,端差愈大,反之亦然;单位蒸汽负荷愈大,端差愈大,反之亦然。实践运转中,若端差值比端差目标值高得太多,则标明凝汽器冷却水管脏污,致使传热条件恶化。端差添加的原因有:凝汽器冷却水管水侧或汽侧结垢;凝汽器汽侧漏入空气;冷却水管阻塞;冷却水量削减等。
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