水环真空泵四、液环式真空泵1、组成:叶轮、叶片、泵壳、吸气、排气管抽汽设备2、工作原理:叶轮偏心装在壳体上,随叶轮旋转,工作液体在壳体内形成运动的水环,水环内表面也与叶轮偏心,叶轮与工作液体之间会形成可变工作腔。在吸入侧的工作腔,空腔容积逐渐增大,吸入空气;在排出侧的工作腔,空腔容积逐渐减小,把空气压缩,送到排出口排出,完成吸气、压缩和排气三个连续过程。工质能量转换过程:液体能量→气体能量机械能→动能→压力能→对气体做功凝汽设备凝汽设备的组成凝汽设备由凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽汽设备(水环真空泵)和这些部件之间的连接管道和附件组成凝汽设备凝汽器的分类按排汽凝结方式的不同:混合式和表面式按冷却介质的不同:水冷却式和空气冷却式——直接空冷式、间接空冷表面式、间接空冷混合式凝汽器凝汽器的作用是在汽轮机排汽口处建立并维持高度真空,使蒸汽在汽轮机内膨胀到尽可能低的压力,将更多的热焓转变为机械功;将汽轮机的排汽凝结为水,补充锅炉给水,起到回收工质的作用;收集回热抽汽系统加热器的疏水、本体疏水膨胀箱内的疏水及其他可循环利用的洁净工质;具有一定的真空除氧作用。凝汽器的工作原理凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水,其比容急剧缩小,使凝汽器内形成高度真空。凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件⑴凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量。⑵凝结水泵必须不断地把凝结水抽走,避免水位升高,影响蒸汽的凝结。⑶抽气器必须把漏入的空气和排汽不凝结的气体抽走。凝汽器凝汽器的基本构造本机组采用分列二道制表面回热式凝汽器,方形结构。凝汽器的外壳是用钢板焊接的,两端有水室,水室和蒸汽空间用管板隔开,管扳上装有许多钢管与水室相通.钢管两端胀接在管板上,两端的管板焊接在壳体上。凝汽器组成:外壳、水室端盖、管板、冷却水管凝汽器凝汽器的基本构造水室上装有外盖,需要进行捅刷凝汽器或更换凝汽器钢管等工作时,可将外盖打开。壳体下部为凝汽器热水井(简称热井),凝结水出口管位于热井底部。在热水井的进口部位,装有真空除氧装置,以达到凝结水除氧的目的。凝汽器的基本构造凝汽器喉部与汽轮机汽口采用焊接形式(即刚性连接),底部支承在若干组弹簧支座上(即弹性支承)。在安装和运行中,凝汽器的自重由弹簧支座承受,而凝汽器内水侧的水重则由汽缸传给低压缸基础框架承受,运行时凝汽器自上而下的热膨胀由弹簧来补偿。热水井真空除氧装置凝汽器喉部与汽轮机排汽口连接方式:刚性连接:直接焊接,用支持弹簧来承受凝汽器的质量,以补偿垂直方向的热膨胀。弹性连接:用橡胶或不锈钢伸缩节来连接,凝汽器直接安装在基座上。凝汽器为什么要有热井热井的作用是集聚凝结水,有利于凝结水泵的正常运行。热井贮存一定数量的水,保证甩负荷时不使凝结水泵马上断水。热井的容积一般要求相当于满负荷时约0.5~10min内所聚集的凝结水流量。凝汽器的工作过程正常运行时,循环水泵将循环冷却水从进水管打入前水室下半部,并分别流入各铜管中,再经过铜管到后水室转向,再流经上半部钢管,回到前水室上部,从出水管排出。凝汽器的工作过程汽轮机的排汽经喉部进入凝汽器的蒸汽空间(铜管外的空间),流过铜管外表面与冷却水进行热交换后被凝结。部分蒸汽由中间通道和两侧通道进入热井对凝结水进行加热,以消除过冷度,起到除氧作用,剩余的小部分的汽气混合物和不凝结的气体,经抽汽口由真空泵抽出。凝汽器铜管在管板上如何固定凝汽器铜管在管板上的固定方法主要有垫装法、胀管法、焊接法(钛管)。垫装法是将管子两端置于管板上,再用填料加以密封。优点是当温度变化时,铜管能自由胀缩,但运行时间长了,填较会腐烂而造成漏水。胀管法是将铜管置于管板上后,用专用的胀管器将铜管扩胀,扩管后的铜管管端外径比原来大1~1.5mm,与管板间保持严密接触,不易漏水。这种方法工艺简单、严密性好,现在广泛在凝汽器上采用。凝汽器汽侧中间管板起什么作用为了减少铜管的弯曲防止铜管在运行过程中振动改善管子的振动特性使凝结水沿弯曲的管子中央向两端流下,减少下一排管子上积聚的水膜,提高传热效果,放水时便于把水放净凝汽器铜管的清洗方法清洗方法通常有以下几种:⑴机械清洗。机械清洗即用钢丝刷、毛刷等机械,用人工清洗水垢。缺点:是时间长,劳动强度大,此法已很少采用。⑵酸洗。当凝汽器铜管结有硬垢,真空无法维持时应停机进行酸洗。缺点:用酸液溶解去除硬质水垢。去除水垢的同时还要采取适当措施防止铜管被腐蚀。⑶通风干燥法。凝汽器有软垢污泥时,可采用通风干燥法处理,其原理是使管内微生物和软泥龟裂,再通水冲走。⑷反冲洗法。凝汽器中的软垢还可以采用冷却水定期在铜管中反向流动的反冲洗法来清除。缺点:是要增加管道阀门的投资,系统较复杂。⑸胶球连续清洗法。是将比重接近水的胶球投入循环水中,利用胶球通过冷却水管,清洗铜管内松软的沉积物。是一种较好的清洗方法,目前我国各电厂普遍采用此法。⑹高压水泵(15~20MPa)。高速水流击振冲洗法。凝结水的过冷度凝结水温度与排汽温度之差值称为凝结水的过冷度.从理论上讲,汽轮机排汽是在饱和状态下凝结的,其凝结水的温度应等于排汽压力下的饱和温度.但实际上由于凝汽器构造和运行中的汽阻等因素,而使凝结水的温度总是低于排汽温度.凝结水过冷度过大有什么危害凝结水过冷度过大,会使凝结水中的含氧量增加,不利安全运行.另外,凝结水过冷却时,凝结水身的热额外地被冷却水带走一部分,这使凝结水回热加热时,又额外地多消耗一些汽轮机抽汽,降低了电厂的热经济性.一般高压汽轮机凝结水过冷度要求在2℃以下.何谓凝汽器端差在凝汽器中,汽轮机的排汽与冷却水出口温度之间具有一定的差值,这个差值就称为凝汽器端差.即:凝汽器端差==汽轮机排汽温度-冷却水出口温度端差大小说明什么?运行中,在机组负荷不变的情况下,如果端差增大,说明凝汽器脏污.铜管结垢,影响传热;凝汽器内漏入空气,铜管堵塞,冷却水不足等,也使端差增大.冷却面积大.铜管清洁,则端差小.凝汽器的额定真空一般汽轮机铭牌排汽绝对压力对应的真空是凝汽器的额定真空。这是指机组在设计工况、额定功率、设计冷却水量时的真空。本机额定真空3.7Kpa(绝压)。凝汽设备凝汽器的投运和停止(一)投运前的检查与试验(1)凝汽器灌水试验。可以及时发现凝汽器铜管及与凝汽器相连的部分管道和附件有无泄漏,是凝汽器找漏的有效手段之一。凝汽设备2)电动门的开关试验。☞循环水系统的电动门,检验开关动作是否灵活及关闭是否严密,终端开关动作是否正确,记录全开至全关的动作时间。☞与凝汽器有关的补水系统的电动门、气动门,胶球系统收球网,确保动作灵活可靠。凝汽设备(3)检查凝汽器汽、水系统各阀门的开关状态应符合要求。汽水侧放水门关,水侧入口门开、出口门适当开启。(4)检查热工仪表在正确投入状态。(5)检查检修工作已结束,人孔门封闭,设备已恢复,灌水试验用的临时支撑物已去掉。凝汽设备(二)凝汽器的投运操作1、循环水侧的投运单元制系统:系统摆布——启动循环水泵——缓慢开启出口门——凝汽器通水——关放空气——检查人孔门等部位是否漏水——调整凝汽器出口水门母管制系统:凝汽器通水时注意母管压力。凝汽设备3、凝汽器运行时的注意事项(1)投运前取消灌水试验时的临时支撑物。(2)凝汽器抽真空及进入蒸汽后,注意各部温度和膨胀变形情况,监视真空、水位、排汽温度及循环水压力、温度参数。(3)投运循环水前,禁止疏水进入凝汽器。抽真空前,要控制进入凝汽器的疏水量。凝汽设备凝汽设备(三)凝汽器的停止在停机后进行,先停汽侧,后停水侧。注意事项:(1)根据机组停运时间控制真空破坏门。(2)排汽缸温度低于50℃后,停止循环水。(3)停运后,应做好防止进汽及进疏水的措施。长时间停运,应做好防腐措施。(4)监视凝汽器水位,防止满水后冷水进入汽缸。凝汽设备凝汽设备的运行监视凝汽设备运行情况的好坏,主要表现在三方面:①能否保持或接近最有利真空;②能否使凝结水的过冷度最小;③能否保证凝结水的品质合格。凝汽设备评价凝汽器运行的主要指标:①凝汽器压力(真空度):每改变1kPa,功率改变l%~2%。②凝结水的过冷度:过冷度增加1℃,发电煤耗约增加0.1%~0.15%;大型凝汽器,凝结水过冷度不超过0.5℃~1℃。③凝结水品质凝汽设备②凝结水的过冷却的原因:过冷度:凝结水温度低于凝汽器入口压力对应的饱和温度的现象称为过冷现象。两温度的差值称为过冷度。(1)凝汽器内积有空气。(2)凝结水位过高。(3)冷却水管排列不合理,汽阻过大。凝汽设备3、凝结水的品质硬度0,含氧量≤30μg/L,电导率≤0.3μS/cm。硬度偏高——胀口轻微泄漏——循环水泵入口加锯木屑硬度过高——停半侧——紫铜塞堵——被堵管数≤总管数10%——检修更换凝汽设备凝汽器泄漏原因:①胀口松弛②铜管材质缺陷开裂腐蚀③铜管因振动而损坏④铜管被叶片击伤⑤蒸汽将铜管吹破等凝泵泵体参数凝结水系统的各子系统凝结水再循环。为最小流量再循环管路,启动和低负荷时保证凝结水泵通过最小流量运行,防止凝结水泵汽化。凝结水再循环管路从轴封冷却器后接出,经手动闸阀和电动调节阀回到凝汽器汽侧顶部,保证启动和低负荷时有足够的凝结水流经轴封加热器,以保证轴加正常工作凝结水再循环管为什么从轴封冷却器后接出,而不从凝结水泵出口接出凝结水再循环管为什么从轴封冷却器后接出,而不从凝结水泵出口接出若把再循环管从凝结水泵出口接出,凝结水再循环不经过轴封冷却器,则轴封冷却器的排汽就不能凝结,汽轮机真空就要下降,或启动时真空建立不起来.所以凝结水再循环管必须从轴封冷却器后接出。凝结水再循环管为什么要接至凝汽器上部?.凝结水再循环管为什么要接至凝汽器上部?凝结水再循环经过轴封冷却器后,温度比原来提高了,若直接回到热水井,将造成汽化,影响凝结水泵正常工作.因此把再循环管接至凝汽器上部,使水由上部进入还可起到降低排汽温度的作用.凝结水系统接值长令:#机组凝结水系统启动。凝结水系统的检修工作已结束,工作票已收回,安措已拆除。确认#凝结水泵及凝结水系统相关阀门送电,状态反馈正确。确认检查#凝结水泵进口滤网放水门关闭确认#凝结水泵出口电动门关闭启动前的检查开启#轴封加热器进、出水电动阀。确认#轴封加热器旁路阀关闭。确认#除氧器水位主调整阀关闭。开启#除氧器水位主调整阀前后手动阀。确认#除氧器水位调整旁路阀关闭。开启#机#3、2、1低加水侧进、出水阀。确认#机#3、2、1低加水侧旁路阀关闭。启动前的检查确认#机#3低加出口电动阀前排地沟电动阀关闭。关闭#机凝结水系统管道各排地沟放水阀。确认#机凝结水系统各排空气阀关闭,除氧器排氧门开启。检查确认凝泵油位正常,泵静态试验合格,联锁保护正常。凝结水系统的投入联系化学,告知凝汽器补水,开启#凝汽器补水调整阀向凝汽器补水。按要求对#凝汽器进行冲洗后,将凝汽器水位补至正常液位。确认#机凝结水系统相关用户阀门已关闭开启#机凝补水母管至凝结水泵密封水手动阀。开启#凝结水泵泵体抽空气阀。凝结水系统的投入调整#凝结水泵密封水、轴承冷却水正常,回水正常。开启#机凝结水泵最小流量再循环前后手动门及调整门。开启#凝结水泵进口门。确认#凝结水泵启动条件满足。启动#凝结水泵,查出口电动门联开,电流、压力应正常。凝结水系统的投入开启#除氧器水位辅调整阀,除氧器上水根据母管压力调整再循环开度。确认#凝结水泵备用正常,投入备用凝结水泵“联锁”。操作完毕、汇报值长。给水回热设备及除氧器回热加热器定义:指从汽轮机的某些中间级抽出部分蒸汽来加热凝结水或锅炉给水,以提高经济性的换热设备。给水回热设备及除氧器☁回热加热的经济性1、减少了冷源损失。2、提高了锅炉的给水温度,节省燃料给水回热设备及除氧器一、给水回热加热器的分类和结构(一)加热器的分类1、按传热方式的不同,回热加热器可分为☃混合式:通过汽水直接混合来传递热量。特点:①传热效果好,无传热端差。②结构简单,造价低。给水回热设备及除氧器③加热器后要设置升压泵,