凝汽器,作為驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功后排出的蒸汽變?yōu)槟Y(jié)水的主要熱交換設(shè)備,其工作原理至關(guān)重要。在汽輪機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)膨脹做功的蒸汽,進(jìn)入凝汽器后,其體積會(huì)急劇縮小,原先被蒸汽占據(jù)的空間因此形成高度真空。這一過(guò)程中,凝結(jié)水被有效匯集至凝汽器的熱井之中。隨后,這些凝結(jié)水經(jīng)由凝結(jié)水泵的驅(qū)動(dòng),依次流經(jīng)加熱器、給水泵等設(shè)備,較終被送至鍋爐,從而確保了整個(gè)熱力循環(huán)的順暢與高效。此外,為防范凝結(jié)水中氧含量上升導(dǎo)致的管道腐蝕問(wèn)題,現(xiàn)代大型汽輪機(jī)的凝汽器后端還增設(shè)了除氧器,以進(jìn)一步保障系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。凝汽器是熱力系統(tǒng)中重要的設(shè)備,用于將蒸汽冷卻成水,回收熱能,提高系統(tǒng)效率。云南鍋爐發(fā)電凝汽器
工作原理:表面式凝汽器內(nèi),眾多銅管穿插其中,這些銅管內(nèi)不斷循環(huán)著冷卻水。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽與凝汽器的銅管外壁接觸時(shí),由于銅管內(nèi)水流的冷卻作用,排汽釋放出汽化潛熱并凝結(jié)成水。這一過(guò)程中,潛熱通過(guò)銅管壁不斷傳遞給循環(huán)冷卻水,并被水帶走。如此,排汽在凝汽器內(nèi)得以持續(xù)凝結(jié)。隨著排汽的冷卻,其比容明顯縮小,從而在汽輪機(jī)排汽口下方的凝汽器內(nèi)部形成了高度真空。凝汽器的工作流程是這樣的:冷卻水從凝汽器的前水室下半部分進(jìn)入,經(jīng)過(guò)一系列的冷卻水管(或稱換熱管),再進(jìn)入后水室,并向上折轉(zhuǎn)。之后,它又經(jīng)過(guò)上半部分的冷卻水管流回前水室,較終排出。與此同時(shí),低溫蒸汽通過(guò)進(jìn)汽口進(jìn)入凝汽器,沿著冷卻水管之間的縫隙向下的流動(dòng),并向管壁釋放熱量,進(jìn)而凝結(jié)成水??绽淠髯饔媚鞯脑O(shè)計(jì)需要考慮材料的耐腐蝕性和耐久性。
凝汽器功能:1)凝汽器在汽輪機(jī)排汽口形成高度真空,促使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)充分膨脹,達(dá)到較低壓力,進(jìn)而增大蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降,從而提高整個(gè)循環(huán)的熱效率。2)凝汽器將汽輪機(jī)低壓缸排出的蒸汽有效凝結(jié)成水,這些凝結(jié)水被重新送回鍋爐,實(shí)現(xiàn)蒸汽的循環(huán)利用。3)凝汽器還負(fù)責(zé)匯集系統(tǒng)中的各種疏水,從而減少汽水的無(wú)謂損失。4)此外,凝汽器還可用于補(bǔ)充除鹽水,以維持系統(tǒng)的正常補(bǔ)水需求。凝汽器水位高:凝汽器滿水是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題,曾多次導(dǎo)致水進(jìn)入汽輪機(jī)的事故。在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),必須嚴(yán)格監(jiān)視凝汽器水位。水位升高會(huì)使凝結(jié)水過(guò)冷卻,影響經(jīng)濟(jì)性。如果水位過(guò)高,甚至可能淹沒(méi)底部銅管,減少凝汽器的冷卻面積,嚴(yán)重時(shí)可能淹沒(méi)空氣管和抽氣器,嚴(yán)重影響凝汽器的真空度。
真空的形成與維持:在凝汽器的啟動(dòng)初期,真空的建立主要依賴于主、輔抽汽器的工作,它們協(xié)同作用,將汽輪機(jī)和凝汽器內(nèi)的空氣大量抽出。而一旦凝汽器進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),真空的維持則主要?dú)w功于汽輪機(jī)的排汽在凝汽器內(nèi)迅速凝結(jié)成水。這種凝結(jié)過(guò)程不僅使得蒸汽的體積明顯縮小,更在凝汽器內(nèi)部營(yíng)造出一個(gè)高度真空的環(huán)境,確保了凝汽器的正常運(yùn)行。為了維持凝汽器的真空狀態(tài),必須確保以下幾點(diǎn):首先,凝汽器的銅管必須經(jīng)過(guò)適量的冷卻水量,以促進(jìn)蒸汽的凝結(jié);其次,凝結(jié)水泵應(yīng)持續(xù)不斷地將凝結(jié)水抽出,從而防止水位上升,干擾蒸汽的正常凝結(jié);然后,抽汽器需將漏入的空氣以及排汽中的其他氣體徹底抽出,以確保凝汽器內(nèi)部的高度真空環(huán)境。凝氣技術(shù)在未來(lái)將向更高效、更環(huán)保方向發(fā)展,以適應(yīng)市場(chǎng)需求變化。
混合式凝汽器則包括噴霧式和平面射流式兩種結(jié)構(gòu)。在噴霧式中,冷卻水被霧化成滴狀;而平面射流式則以膜狀與汽輪機(jī)排汽接觸。后者因具有更高的真空度和能完全排出不凝結(jié)氣體的優(yōu)勢(shì)而被普遍采用。綜上所述,凝汽器作為汽輪機(jī)動(dòng)力裝置中的主要輔助設(shè)備,其作用不可忽視。它不僅負(fù)責(zé)將排汽冷凝成水,還對(duì)維持系統(tǒng)真空和確保高效運(yùn)行至關(guān)重要。保護(hù):凝汽器的材質(zhì)選擇對(duì)其性能和使用壽命至關(guān)重要。在常用的材料中,碳鋼是管板的主要選項(xiàng)之一。然而,碳鋼材質(zhì)的管板在凝汽器應(yīng)用中面臨一個(gè)明顯問(wèn)題:其與列管的焊縫容易受到腐蝕而發(fā)生泄漏。一旦泄漏,冷卻水系統(tǒng)可能受到污染,不僅影響環(huán)境,還造成寶貴的物料浪費(fèi)。高效的凝汽器可以明顯降低發(fā)電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益及競(jìng)爭(zhēng)力。深圳水冷凝汽器批發(fā)
凝氣過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)余熱鍋爐進(jìn)行再利用,實(shí)現(xiàn)資源較大化利用。云南鍋爐發(fā)電凝汽器
此外,傳熱端差是凝汽器性能監(jiān)測(cè)中非常重要的參數(shù)。它反映了凝汽器的傳熱性能、真空嚴(yán)密性以及冷卻水系統(tǒng)的工作狀態(tài)。雖然減小端差可以提高凝汽器的真空度,但這也需要以增大冷卻面積和增加冷卻水量為代價(jià),因此在實(shí)際操作中需要權(quán)衡利弊。然后,過(guò)冷度也是我們需要關(guān)注的一個(gè)指標(biāo)。它表示凝汽器排汽壓力所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度與凝結(jié)水溫度之間的差值。過(guò)冷度的產(chǎn)生可能與凝汽器構(gòu)造、水位控制以及蒸汽分壓力等因素有關(guān)。過(guò)冷度的不當(dāng)控制可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響,因此我們需要密切關(guān)注并采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。云南鍋爐發(fā)電凝汽器