汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,它的作用將凝汽式汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水,形成并保持所要求的真空。其工作性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。凝汽設(shè)備是汽輪機(jī)組的重要輔機(jī)之一,是電力熱力循環(huán)中的重要一環(huán),對整個(gè)火電廠的建設(shè)和***、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著決定行影響。凝汽器以水為冷卻介質(zhì),一般由凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵以及它們之間的連接管道和附件組成。
凝汽器的工作原理
凝汽器主要是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持高度真空,使蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹到低壓力,增大蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降,提高循環(huán)熱效率;將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水,重新送回鍋爐進(jìn)行循環(huán);匯集各種疏水,減少汽水損失。要是說單純的凝汽器的作用,就是把乏汽凝結(jié)成水。
凝汽器:凝結(jié)乏汽,建立真空,收集凝結(jié)水并進(jìn)行除氧。
循環(huán)水泵:提供連續(xù)足量的循環(huán)冷卻水,帶走蒸汽的熱量。
凝結(jié)水泵:向鍋爐輸送潔凈的給水。
抽氣器:排出不凝結(jié)氣體,維持凝汽器真空。
凝汽器作用
(1)在汽輪機(jī)排汽口造成較高真空,使蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹到***低壓力,增大蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降,提高循環(huán)熱效率。
(2)將汽輪機(jī)的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水,重新送回鍋爐進(jìn)行循環(huán)。
(3)匯集各種疏水,減少汽水損失。
(4)凝汽器也用于增加除鹽水(正常補(bǔ)水)。
凝汽器中真空的形成主要原因
在啟動(dòng)過程中凝汽器真空是由主、輔抽汽器將汽輪機(jī)和凝汽器內(nèi)大量空氣抽出而形成的。
在正常運(yùn)行中,凝汽器真空的形成是由于汽輪機(jī)排汽在凝汽器內(nèi)驟然凝結(jié)成水時(shí)其比容急劇縮小而形成的。
如蒸汽在***壓力4kpa時(shí)蒸汽的體積比水的體積大3萬倍,當(dāng)排汽凝結(jié)成水后,體積就大為縮小,使凝汽器內(nèi)形成高度真空。
凝結(jié)器的真空形成和維持必須具備三個(gè)條件
(1)凝汽器銅管必須通過一定的冷卻水量。
(2)凝結(jié)水泵必須不斷地把凝結(jié)水抽走,避免水位升高,影響蒸汽的凝結(jié)。
(3)抽汽器必須把漏入的空氣和排汽中的其它氣體抽走。
真空降低的原因
(1)循環(huán)水量減少或中斷。
(2)軸封汽壓力低:提高壓力,關(guān)小軸加排汽風(fēng)機(jī)進(jìn)氣門;冷空氣會(huì)使轉(zhuǎn)子收縮,負(fù)差脹增大。
(3)凝汽器水位高:排汽溫度升高的同時(shí),凝水溫度下降,過冷度增加。
(4)真空系統(tǒng)漏空氣:管道、法蘭、焊口、人孔門、空氣門、放水門、水位計(jì)、小機(jī)排汽蝶閥、向空排氣薄膜、U形管水封。
(5)空氣抽出設(shè)備故障:真空泵、泵入口空氣逆止門閥芯落、閥門壞。
凝汽器真空下降的危害
(1)使排汽壓力升高,可用焓降減小,不經(jīng)濟(jì),同時(shí)機(jī)組出力有所降低。
(2)排汽溫度升高,可能使凝汽器銅管松弛,破壞嚴(yán)密性。
(3)排汽溫度升高,使排汽缸及軸承座受熱膨脹,引起中心變化,產(chǎn)生振動(dòng)。
(4)汽輪機(jī)軸向位移增加,造成推力軸承過載而磨損。
(5)真空下降使排汽的容積流量減小,對末級葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,有可能損壞葉片,造成事故。
凝汽器水位升高的危害
(1)凝汽器水位升高,會(huì)使凝結(jié)水過冷卻。
(2)影響凝汽器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
(3)如果水位太高,將銅管(底部)淹沒,將使整個(gè)凝汽器冷卻面積減少,嚴(yán)重時(shí)淹沒空氣管,使抽汽器抽水,凝汽器真空嚴(yán)重下降。
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