火电厂凝汽机系统故障诊断系统研究.docx

第 4 章 工艺试验及验证 第 1 章 绪论 1.1 课题研究的背景及目的 1.1.1 火电厂凝汽器系统简介 凝汽系统设备主要由凝汽器，循环水泵，冷凝泵，动力设备以及它们之间 的连接管道和附件组成。图 1.1 给出了大多数凝汽器设备原理原理图，蒸汽凝 汽器的工作过程是汽轮机排出的气体进入凝汽器并集中在其水中。排气、充电 并释放释放的热量。循环热泵送入凝汽器冷却管道，冷却水被排出进入冷却系 统，设备中凝结水从凝结水底部的冷凝器通过凝结水泵泵入，压入后泵入主凝 结水系统。当通电的排气流入封闭冷凝水中时，其量会突然下降，从而使凝汽 器形成高度真空，凝汽器中形成高真空水平，并且外部空气将通过真空条件下 的缺陷流入冷凝器蒸汽空间。为了避免这些未冷凝的气体逐渐积聚在凝汽器中， 凝汽器要做成真空降低时，必须使用抽气设备来连续地从凝汽器中排出空气， 保持凝汽器的真空，并确保安全和经济的单元操作。 综上所述，凝汽设备的主要任务是： (1)在汽轮机排气口建立并维持高度真空度; (2)将汽轮机排气凝结成洁净的凝结水作为锅炉给水重复利用。 图 1.1 凝汽器系统设备流程图 第 4 章 工艺试验及验证 1.1.2 凝汽器的工作过程 图 1.2 所示为凝汽器工作的结构和工艺过程：汽油机油箱，管道系统和水 箱等部件，壳体通常为圆柱形，椭圆形和方形箱体，大箱体通常采用方箱式， 顶部为气体入口，通常称为直接或通过补偿器将其连接到汽轮机排气管的颈部。 两端为浴室，由端盖，外壳和管子组成，冷却机安装在同一个多孔管板上。下 部为收集冷凝水的收集盘，通常称为热源，通常在热水源水位的上方设置脱氧 装置，以实现冷凝物的预先脱氧，防止低压装置氧化腐蚀。 图 1.2 凝汽器工作原理图 凝汽器的空间分为两部分：管道中的冷却水空间和管道外部的蒸汽室，冷 却水从冷却水管的入口进入冷凝器的水室，沿图中箭头方向流动，从另一端进 入水腔，然后从冷却水管的出口流出，并吸收从管外部的蒸汽腔释放的热量。 来自涡轮机的排气进入冷凝器并由蒸汽测量。它在冷却水管的外表面冷却并冷 凝在水中，最后收集在热水井中。 泄漏到凝汽器蒸汽侧的空气从排气口抽出，为了减少抽气设备的负荷，空 气必须充分冷却以减小抽气前的体积，因此凝汽器通常分布在 8％到 10％之间。 在所有冷却水管中形成空气冷却区。 为了使蒸汽混合物和气流进入挤出机口，凝汽器蒸汽入口处压力的较低压 力必须保持在排气口处，并且两者之间的压力差变成冷凝器蒸气阻力，当吸入 口处的压力恒定并且小的蒸汽阻力，凝汽器入口压力低，真空度高。当蒸汽阻 力大时，凝汽器入口压力高，真空度低。 第 4 章 工艺试验及验证 当蒸汽轮机排气和冷却水在凝汽器中进行热交换时，蒸汽冷凝物的温度应 理想地等于冷凝器入口压力的饱和温度。也就是说，冷凝水的温度必须等于排 气温度。然而，事实上凝汽器的结构和操作缺陷是冷凝水的温度低于排气温度， 并且该温差是冷凝水的过冷度。在蒸汽冷凝过程中，泄漏空气和冷凝器的蒸汽 阻力都会增加冷凝水的过冷度。这是因为冷凝器中的压力实际上储存了蒸汽和 空气的分压，蒸汽在其自身的分压下凝结了，也就是说，冷凝水的温度使得饱 和温度低于部分压力，当蒸汽压力降低时，蒸汽分压降低，凝结水的过冷度增 加，而在出口压力的情况下，当蒸汽阻力小时，泄漏空气量越少，空气的入口 压力越低。冷凝器以及冷凝水的过冷度越大。过冷却度的增加不仅是增加冷凝 所需的废气量以增加再加热所需的压力，减少所用蒸汽的量，降低热量系统的 经济性，而且低压设备和管道腐蚀的冷凝水中溶解氧的量增加。 1.1.3 凝汽器结构 凝汽器为双壳体，单流程，双背压表面式凝汽器，由两个斜喉部，两个壳 体（包括热井、水室），循环水连通管，汽轮机排汽缸与凝汽器连接所采用的 凝汽器不锈钢波形膨胀节，底部的滑动，固定制作等组成的全焊接结构[12]。 （1）喉管，冷凝器后部由高压侧喉管和低压侧喉管两部分组成，冷凝 器喉管用 30mm 厚的钢板焊接。内部使用许多钢管和砌块来支撑井架。因此， 喉部整体刚度好，低压加热器组合在喉部上方，按汽轮机排汽管，三级汽 轮机中断系统减少调节器。绝缘设计的设计和 5 级 8 级排气管，钢板和钢 管，不使用一般的热绝缘体和绝缘盖作为绝热层的空气气体返回供给管的 蒸汽汽轮机，剥皮的绝缘材料的它会受到冷凝成水的影响，造成水质缺陷。 吸气系统串联连接，吸气管通过孔板串联在 LP 侧和 HP 侧的后侧之间。从 LP 侧喉部侧壁引出[13]。 （2） 壳体，壳分为低压侧壳和高压侧壳。每个吊钩由 20-25mm 厚的 钢板和最终的管板安装围绕，每个管壳有四组管子，每个管子管子的底部 都有空气冷却区域，主要输送到外部管道，冷却空气由水龙头不锈钢，最 终管板是不锈钢复合板。冷却管两端焊接在膨胀节中，端管板组件与壳