凝汽器膠球清洗裝置的組成及作用?

      凝汽器膠球清洗裝置的組成及作用?一、凝汽器膠球清洗裝置的組成 凝汽器膠球清洗裝置設(shè)備通常由表面式凝汽器、抽氣設(shè)備、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵，以及這些部件之間的連接管道組成，如圖4-1所示。排汽離開汽輪機(jī)之后進(jìn)入 凝汽器5，凝汽器內(nèi)流人由循環(huán)水泵4提供的循環(huán)水作為冷卻工質(zhì)，將排汽凝結(jié)為水。由于蒸汽凝結(jié)成水時(shí)，28000倍)，這就在凝汽器內(nèi)形成高 度真空。為保持所形成的真空，則需用抽氣設(shè)備1將漏入凝汽器內(nèi)的空氣不斷抽出，以免不凝結(jié)的空氣在凝汽器內(nèi)逐漸積累，使凝汽器內(nèi)壓力升 高。由凝汽器產(chǎn)生的凝結(jié)水，則通過凝結(jié)水泵6進(jìn)入鍋爐的給水系統(tǒng)。
　　凝汽器膠球清洗裝置大都采用水作為冷卻工質(zhì)。按供水方式的不同，有一次冷卻供水和二次冷卻供水。供水來自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其 中的，稱為一次冷卻供水，或開式供水。供水來自冷卻水塔或冷卻水池等人工水源，排水仍回到冷卻水塔(水池)循環(huán)使用的，稱為二次冷卻供 水，或閉式供水。在特別缺水的地區(qū)，則可采用空氣作為冷卻工質(zhì)。

圖4-1凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)組成
1-抽氣設(shè)備；2-汽輪機(jī)；3-發(fā)電機(jī)；4-循環(huán)水泵；5-凝汽器，6-凝結(jié)水泵
　　表面式凝汽器在火電站和核電站中得到廣泛應(yīng)用，圖4-2為表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖，冷卻水由進(jìn)水管4進(jìn)入凝汽器；先進(jìn)入下部冷卻水管內(nèi) ，通過回流水室5進(jìn)入上部冷卻水管內(nèi)，再由出水管6排出。同一股冷卻水在凝汽器內(nèi)轉(zhuǎn)向前后兩次流經(jīng)冷卻水管，這稱為雙流程凝汽器，同一 股冷卻水不在凝汽器內(nèi)轉(zhuǎn)向的，稱為單流程凝汽器。冷卻水管2安裝在管板3上，蒸汽進(jìn)入凝汽器后，在冷卻水管外汽測空間冷凝，凝結(jié)水匯集 在下部熱井7中，由凝結(jié)水泵抽走。

圖4-2表面式凝汽器膠球清洗裝置結(jié)構(gòu)簡圖
1-蒸汽人口；2-冷卻水管，3-管板；4-冷卻水進(jìn)水管；5-冷卻水回流水室；6-冷卻水出水管；7-凝結(jié)水集水箱(熱井)；8-空氣冷卻區(qū)；9-空氣 冷卻區(qū)檔板；10-主凝結(jié)區(qū)；11-空氣抽出口
　　凝汽器的傳熱面分為主凝結(jié)區(qū)10和空氣冷卻區(qū)8兩部分，這兩部分之間用檔板9隔開，空氣冷卻的面積約占凝汽器面積的5％-10％，設(shè)置空氣冷 卻區(qū)的目的主要是冷卻空氣，使其容積流量減小，進(jìn)而減輕了抽氣設(shè)備的負(fù)荷，有利于提高抽氣效果。
二、凝汽器膠球清洗裝置設(shè)備的作用
　　根據(jù)前面的敘述可知，汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置中的凝汽設(shè)備是起了一種熱力學(xué)中"冷源"的作用，降低冷源的溫度就能提高循環(huán)的熱效率。因此，凝汽設(shè)備 的*一個(gè)作用是：在汽輪機(jī)的排汽口建立并保持高度真空，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽能膨脹到盡可能低的壓力，從而增大機(jī)組的理想比焓降，提高 其熱經(jīng)濟(jì)性。
　　圖4-3為一次中間再熱亞臨界機(jī)組熱效率與排汽壓力p'c的關(guān)系，該汽輪機(jī)新汽壓力p'0＝16.67MPa，新 汽和再熱蒸汽溫度t0=tr=537℃，再熱壓力pr＝3.665MPa，機(jī)組容量為300MW，可 以看出，若沒有凝汽設(shè)備，汽輪機(jī)的*低排汽壓力是大氣壓，循環(huán)熱效率ηs只有37.12％，而當(dāng)p'c=5.0kPa時(shí)，ηt＝45.55％，兩者之差的相對(duì)值Δηt/ηt達(dá)18.5％。因此，降低排汽壓力對(duì)提高經(jīng)濟(jì)性的影響是十分顯著的。
　　凝汽器膠球清洗裝置的排汽壓力也不是越低越好，而是有一個(gè)*佳值，這個(gè)*佳值主要受兩方面因素的影響，一方面，在凝汽器中保持真空是需要消耗能量 的，降低排汽壓力則需要增大凝汽器的冷卻面積，增加冷卻水量，進(jìn)而增大廠用電，以及增加基本投資和運(yùn)行費(fèi)用，因此，機(jī)組排汽壓力降低 時(shí)，雖然使汽輪機(jī)的理想比焓降增大，機(jī)組功率相應(yīng)增大，但凝汽設(shè)備所消耗的功率也同時(shí)增大，這就會(huì)出現(xiàn)在某個(gè)排汽壓力下，汽輪機(jī)因真 空的提高而增加的功率等于(甚至小于)凝汽器膠球清洗裝置所增大的能量消耗。因此，繼續(xù)降低排汽壓力就會(huì)得不償失。另一方面，排汽壓力降低時(shí)，其 體積急驟增大，汽輪機(jī)排汽部分(后汽缸)的尺寸將顯著增大，末級(jí)葉片高度也相應(yīng)增大，使機(jī)組構(gòu)造復(fù)雜，若使末級(jí)尺寸不變，則勢(shì)必增大末 級(jí)排汽余速損失，這樣降低排汽壓力所得到的效益也就被抵消了。因此，近代汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)排汽壓力一般都在0.0029～0.0069MPa的范圍內(nèi)，而 不采用更低的數(shù)值。

圖4-3一次中間再熱亞臨界機(jī)組的熱效率
　　凝汽器膠球清洗裝置設(shè)備的*二個(gè)作用是將由排汽凝結(jié)而成的凝結(jié)水作為鍋爐的給水，循環(huán)使用。鍋爐給水不潔凈將使鍋爐結(jié)垢和腐蝕，使新汽夾帶鹽分，汽 輪機(jī)通流部分結(jié)垢將會(huì)嚴(yán)重，影響電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽輪機(jī)容量越大，給水量也越大。若全部靠軟化水，則水處理設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用 將大大增加，而凝汽器潔凈的凝結(jié)水正好可大量用作鍋爐的給水。