凝汽式汽輪機(jī)
[拼音]:ningqishi qilunji
[外文]:condensing turbine
火電廠中普遍采用的專為發(fā)電用的汽輪機(jī)。凝汽設(shè)備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵和抽氣器組成。汽輪機(jī)排汽進(jìn)入凝汽器,被循環(huán)水冷卻凝結(jié)為水,由凝結(jié)水泵抽出,經(jīng)過各級(jí)加熱器加熱后作為給水送往鍋爐。
汽輪機(jī)的排汽在凝汽器內(nèi)受冷凝結(jié)為水的過程中,體積驟然縮小,因而原來充滿蒸汽的密閉空間形成真空,這降低了汽輪機(jī)的排汽壓力,使蒸汽的理想焓降增大,從而提高了裝置的熱效率。汽輪機(jī)排汽中的非凝結(jié)氣體(主要是空氣)則由抽氣器抽出,以維持必要的真空度。
汽輪機(jī)最常用的凝汽器為表面式。冷卻水排入冷卻水池或冷卻水塔降溫后再循環(huán)使用??拷?、河、湖泊的電廠,如水量充足,可將由凝汽器排出的冷卻水直接排入江、河、湖泊,稱為徑流冷卻方式。但這種方式可能對(duì)河流湖泊造成熱污染。嚴(yán)重缺水地區(qū)的電廠,可采用空冷式凝汽器。但它結(jié)構(gòu)龐大,金屬材料消耗多,除列車電站外,一般電廠較少采用。老式電廠中,有的采用混合式凝汽器,汽輪機(jī)排汽與冷卻水直接混合接觸冷卻。但因排汽凝結(jié)水被冷卻水污染,需要處理后才能作為鍋爐給水,已很少采用。
運(yùn)行特性
凝汽式汽輪機(jī)的排汽壓力對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有明顯影響。影響凝汽器真空度的主要因素是冷卻水進(jìn)口溫度和冷卻倍率。前者與電廠所在地區(qū)、季節(jié)及供水方式有關(guān);后者表示冷卻水設(shè)計(jì)流量與汽輪機(jī)排汽量之比。冷卻倍率大,可獲得較高真空度。但冷卻倍率增大的同時(shí)增加了循環(huán)水泵的功耗和設(shè)備投資。一般表面式凝汽器的冷卻倍率設(shè)計(jì)為60~120。 由于凝汽式汽輪機(jī)循環(huán)水的需要量很大,水源條件成為電廠選址的重要條件之一。
理想情況下表面式凝汽器的凝水溫度應(yīng)與排汽溫度相同,被冷卻水帶走的熱量僅為排汽的汽化潛熱。但實(shí)際運(yùn)行中,由于排汽流動(dòng)阻力及非凝結(jié)氣體的存在,導(dǎo)致凝結(jié)水溫度低于排汽溫度,兩者的溫差稱為過冷卻度。冷卻水管布置不當(dāng),運(yùn)行中凝結(jié)水位過高而浸泡冷卻水管,均會(huì)加大過冷卻度。正常情況過冷卻度應(yīng)不大于1~2℃。
排汽壓力與機(jī)組功率
降低凝汽式汽輪機(jī)的排汽壓力,雖可提高熱效率,但因排汽比容增大,汽輪機(jī)末級(jí)通流面積和葉片需要相應(yīng)增大,這加大了制造成本,使加工困難。因此,最佳排汽壓力需通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析確定。目前一般凝汽式汽輪機(jī)排汽壓力取為0.004~0.006兆帕。
汽輪機(jī)功率決定于蒸汽流量。凝汽式汽輪機(jī)可通過的最大流量決定于末級(jí)葉片長度。由于葉片越大,離心力越大,這使它受到材料強(qiáng)度的限制。目前,末級(jí)葉片最大長度可達(dá)1000~1200毫米,葉片頂端最大允許圓周速度為550~650米/秒,單排汽口極限功率約為100~120兆瓦。低壓缸采用分流式結(jié)構(gòu)可提高單機(jī)功率。到80年代末,常規(guī)火電廠最大凝汽式單機(jī)功率,雙軸機(jī)組為1300兆瓦,單軸機(jī)組為800兆瓦。
凝汽式機(jī)組設(shè)計(jì)為低轉(zhuǎn)速(1500或1800轉(zhuǎn)/分)時(shí),可提高極限功率,但這又使汽輪機(jī)尺寸及材料消耗增加,因?yàn)槠啓C(jī)總重量與轉(zhuǎn)速的三次方成反比。因此,除核電站為適應(yīng)低參數(shù)、大流量特點(diǎn),常采用低速汽輪機(jī)外,中國火力發(fā)電廠均采用3000轉(zhuǎn)/分汽輪機(jī)。
參考文章
- 什么是凝汽式汽輪機(jī)?電能技術(shù)
- 多級(jí)凝汽式汽輪機(jī)最末幾級(jí)為什么要采用去濕裝置?電能技術(shù)
- 簡(jiǎn)述我廠C25-3.43/1.67型抽汽凝汽式汽輪機(jī)的主要構(gòu)造?電能技術(shù)
- 噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)和末級(jí)的危險(xiǎn)工況分別是什么工況?為什電能技術(shù)
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