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一般汽轮机铭牌排气绝对压力对应的真空是凝结器的额定真空，指：机组在设计工况、额定功率、设计冷却水温时的真空。最佳真空是指：由于提高真空，汽轮机功率增加与循环泵多耗功率的差值为最大时的真空称凝结器的最佳真空（最有利真空）也称经济真空。 第四章 汽轮机的凝汽设备 1 ~0 y??]) p, P( D/ ?2 M　　提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，另一是提高装置的循环热效率。前一个途径我们在前面各章 中已进行 了讨论，这就是努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分的设计等。提高循环热效率也有两个方向，一是提高平均加热温度，可采用回热循环 ，以减少低韫加热，也可提高初参数，以及采用再热循环等；另一方向则是降低平均放热温度，而这正是凝汽设备的主要任务。  k2 W. d7 a6 e( G d: }% S　　在本章 中将着重介绍凝汽设备工作的基本原理，以及大功率汽轮机凝汽设备的发展。 + [ l0 ?, ?1 k- U. u第一节 凝汽设备的组成及作用 . B/ o8 L, ~% C f; p3 I7 Q　　一、凝汽设备的组成 3 Q, @# E* j8 a) u |　　凝汽设备通常由表面式凝汽器、抽气设备、凝结水泵、循环水泵，以及这些部件之间的连接管道组成，如图4-1所示。排汽离开汽轮机之后进入 凝汽器5，凝汽器内流人由循环水泵4提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结为水。由于蒸汽凝结成水时，28000倍)，这就在凝汽器内形成高 度真空。为保持所形成的真空，则需用抽气设备1将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结的空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升 高。由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵6进入锅炉的给水系统。 $ {, s- U: k) _! U3 v　　凝汽器大都采用水作为冷却工质。按供水方式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其 中的，称为一次冷却供水，或开式供水。供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池)循环使用的，称为二次冷却供 水，或闭式供水。在特别缺水的地区，则可采用空气作为冷却工质。 8 B+ P0 S8 k( X2 G2 N% i7 U7 J3 Q$ z |$ _. @/ q) d图4-1凝汽设备系统组成 6 ]9 l7 P$ }: q/ l( P1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器，6-凝结水泵 8 w+ t9 g2 p! C k6 P; V　　表面式凝汽器在火电站和核电站中得到广泛应用，图4-2为表面式凝汽器的结构示意图，冷却水由进水管4进入凝汽器；先进入下部冷却水管内 ，通过回流水室5进入上部冷却水管内，再由出水管6排出。同一股冷却水在凝汽器内转向前后两次流经冷却水管，这称为双流程凝汽器，同一 股冷却水不在凝汽器内转向的，称为单流程凝汽器。冷却水管2安装在管板3上，蒸汽进入凝汽器后，在冷却水管外汽测空间冷凝，凝结水汇集 在下部热井7中，由凝结水泵抽走。 3 r. T. k. W- {0 D+ T$ G; C1 h, W# Q5 f图4-2表面式凝汽器结构简图 $ B: L4 [0 u8 `% n8 ^6 Q- H??Q1-蒸汽人口；2-冷却水管，3-管板；4-冷却水进水管；5-冷却水回流水室；6-冷却水出水管；7-凝结水集水箱(热井)；8-空气冷却区；9-空气 冷却区档板；10-主凝结区；11-空气抽出口 3 |, V. C/ k5 L7 L) X _　　凝汽器的传热面分为主凝结区10和空气冷却区8两部分，这两部分之间用档板9隔开，空气冷却的面积约占凝汽器面积的5％-10％，设置空气冷 却区的目的主要是冷却空气，使其容积流量减小，进而减轻了抽气设备的负荷，有利于提高抽气效果。 / E* B+ t4 e, G* |6 f6 M) P　　二、凝汽设备的作用 0 \7 |, }* y: [* V9 Q　　根据前面的叙述可知，汽轮机装置中的凝汽设备是起了一种热力学中冷源的作用，降低冷源的温度就能提高循环的热效率。因此，凝汽设备 的第一个作用是：在汽轮机的排汽口建立并保持高度真空，使进入汽轮机的蒸汽能膨胀到尽可能低的压力，从而增大机组的理想比焓降，提高 其热经济性。 / ` I0 e: W) V7 l y9 A　　图4-3为一次中间再热亚临界机组热效率与排汽压力pc的关系，该汽轮机新汽压力p0＝16.67MPa，新 汽和再热蒸汽温度t0=tr=537℃，再热压力pr＝3.665MPa，机组容量为300MW，可 以看出，若没有凝汽设备，汽轮机的最低排汽压力是大气压，循环热效率ηs只有37.12％，而当pc=5.0kPa时，ηt＝45.55％，两者之差的相对值Δηt/η