資源描述：
《淺析凝汽器與真空》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析凝汽器與真空 發(fā)布時間：2005-12-7文章來源：張云祥【摘 要】 凝汽器真空是汽輪機(jī)運(yùn)行所監(jiān)視的重要參數(shù)，其真空的高低直接關(guān)系到整個電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性。西方通過對凝汽的傳熱情況、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性、冷卻水溫度、流量等多方面分析，提出對提高真空的有效途徑及解決方法。【關(guān)鍵詞】 凝汽器 真空 過冷度 氣阻 冷卻水 凝結(jié)水1 前言凝汽器是汽輪機(jī)組的一個重要組成部分，其作用是將進(jìn)入凝汽器的蒸汽凝結(jié)成水，放出的汽化潛熱被冷卻水帶走，在凝汽器內(nèi)形成高度真空，使進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽能膨脹到低于大氣壓力，多做功，其運(yùn)行工況的是否穩(wěn)定，直接影響到整個機(jī)組
2、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此保持凝汽器良好的運(yùn)行工況，保證凝汽器的最有利真空，是每個發(fā)電廠節(jié)能的重要內(nèi)容。而凝汽器內(nèi)所形成的真空受凝汽器傳熱情況、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性狀況、冷卻水的溫度、流量、機(jī)組的排汽量及抽氣器的工作狀況等因素制約。2 凝汽器的傳熱（1）由于凝汽式汽輪機(jī)的排汽處于飽和狀態(tài)，因此，蒸汽器內(nèi)蒸汽的飽和壓力和飽和溫度是相對應(yīng)的，為使凝汽器內(nèi)獲得較高真空，就要使凝汽器內(nèi)蒸汽的飽和溫度盡量接近冷卻水溫度。如果冷卻水量和冷卻面積無窮大，蒸汽和冷卻水之間的溫差趨近于零，但是實(shí)際上冷卻水量和冷卻面積是有限的，所以當(dāng)蒸汽凝結(jié)放出的汽化潛熱通過管壁傳給冷卻
3、水時必然存在傳熱溫差，為了能夠在凝汽器內(nèi)形成較高的真空，減小凝汽器的傳熱端差，所以凝汽器的冷卻水管一般都采用傳熱系數(shù)較高的的銅材制作，這樣能使進(jìn)入凝汽器內(nèi)的排汽與冷卻水之間形成較好的傳熱效果。（2）凝汽器內(nèi)存在著三種換熱即：蒸汽在冷卻水管外壁的凝結(jié)換熱；冷卻水管內(nèi)、外壁之間的導(dǎo)熱換熱；冷卻水管內(nèi)的對流換熱，并且假定它們的換熱系數(shù)分別為a1、a2、a3，則它們之間存在著以下三個互相串聯(lián)的換熱方式：則由上述過程中可推出凝汽器換熱系數(shù)為：其中：1/a1+1/a2+1/a3分別為三個換熱的熱阻，從這上面這個公式不難看出凝汽器的換熱系統(tǒng)的構(gòu)成，即它等
4、于各傳熱過程熱阻之和的倒數(shù)，根據(jù)理論計算1/a1＜1/a1＜1/a3,,即依次增大，傳熱系數(shù)表明了傳熱過程的強(qiáng)烈程度，傳熱系數(shù)越大，傳熱過程越強(qiáng)，熱阻越小，由此可知，凝汽器內(nèi)的傳熱性越好，凝汽器的真空也會相應(yīng)提高。4 凝汽器的過冷度與氣阻凝汽器里水平排列著很多根銅管，當(dāng)在上部銅管凝聚水珠下落時，大部分水珠要落在下落時，大部分水珠要落在下面銅管上，又被冷卻水冷卻，因此，凝結(jié)水溫度比凝汽器喉部壓力下飽和溫度要低，其溫差為過冷度，一般過冷度為0.5℃~1℃，過冷度大說明被冷卻水額外帶走的熱量多，這一部分損失要靠鍋爐的燃燒燃料來彌補(bǔ)，而且過冷度越大
5、，凝結(jié)水中的含氧量也越多，從而加速了設(shè)備和管道的腐蝕速度，同時，冷卻水所帶走的排汽的汽化潛熱就會相應(yīng)的減小，使凝汽器的真空降低，這也大大影響了凝汽器的熱經(jīng)濟(jì)性。此外凝汽器的過冷度受凝汽器內(nèi)汽阻影響，凝汽器抽氣口處壓力最低，蒸汽、空氣混合物從凝汽器喉部流向抽氣口中，在經(jīng)過管束有流動阻力，從喉部到抽氣口之間的壓力降稱之為汽阻，汽阻一般為260~400Pa，運(yùn)行過程中要求汽阻要小一些，因?yàn)楫?dāng)抽氣口壓力一定時，汽阻越大，汽輪機(jī)的背壓越高，而且當(dāng)汽阻增加時，過冷度也會阻之增大，從而影響凝汽器內(nèi)的真空。4 凝汽器與真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性在實(shí)際運(yùn)行中，由于種種
6、原因，空氣和循環(huán)水總是或多或少漏進(jìn)凝汽器為主的真空系統(tǒng)內(nèi)，這種漏泄要影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性，漏泄嚴(yán)重時要被迫停機(jī)，當(dāng)空氣漏入凝汽器后，凝汽器內(nèi)的真空降低，換熱效果降低，凝結(jié)水里含氧量增加，設(shè)備腐蝕速度加快，蒸汽分壓力相對降低，其凝結(jié)水溫度低于凝汽器內(nèi)總壓力，所對應(yīng)的飽和溫度、過冷度增加，因此，要對真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性通過真空嚴(yán)密性試驗(yàn)或真空系統(tǒng)檢測儀等手段進(jìn)行仔細(xì)檢查，消除真空系統(tǒng)嚴(yán)密性不良的因素。5 凝汽器銅管臟污、結(jié)垢、泄漏等對真空的影響當(dāng)凝汽器內(nèi)銅管臟污、結(jié)垢時，影響凝汽器的熱交換，使凝汽器端差增大，排汽溫度上升，此時凝汽器內(nèi)水阻增大，
7、冷卻通流量減小，冷卻水出、入口溫差也隨之增加，造成真空下降。凝汽器銅管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器銅管泄漏，將使硬度很高的冷卻水進(jìn)入凝汽器汽側(cè)，凝汽器水位升高，真空下降，此外還使凝結(jié)水質(zhì)變壞，造成鍋爐和其它設(shè)備結(jié)垢和腐蝕，嚴(yán)重時可導(dǎo)致鍋爐爆管。銅管泄漏分析其原因有：（1）銅管在管板上的脹口不嚴(yán)密。對于用擴(kuò)管法固定的銅管，其原因有脹口松動和擴(kuò)管工藝不當(dāng)；對于管環(huán)法固定的銅管，其原因是填料規(guī)格、尺寸不合適，填料盤根加工工藝不良或填料陳舊、失去彈性。（2）銅管受到?jīng)_蝕、電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕而引起破壞。（3）機(jī)械性損傷，如：采用機(jī)械清洗
8、時損傷銅管內(nèi)壁，汽輪機(jī)葉片斷落；運(yùn)行不當(dāng)致使疏水沖擊凝汽器銅管。（4）由于振動使銅管斷裂。振動的原因是銅管振動特性不良與汽輪機(jī)發(fā)生共振；汽輪機(jī)排汽中含有較大的水珠，撞擊銅管發(fā)生振
