凝汽器特性

《電力名詞》第三版。 2100433B

凝汽器壓力與汽輪機排汽流量、冷卻水流量及其進口溫度之間的變化規(guī)律。

按蒸汽凝結(jié)方式的不同凝汽器可分為表面式（也稱間壁式）和混合式（也稱接觸式）兩類。在表面式凝汽器中，與冷卻介質(zhì)隔開的蒸汽在冷卻壁面上（通常為金屬管子）被冷凝成液體。冷卻介質(zhì)可以是水或空氣。水冷表面式凝汽器按冷卻水的流動方式分為單流程(圖1)、雙流程(圖2)兩種。在混合式凝汽器中，蒸汽是在與冷卻介質(zhì)混合的情況下被冷凝成液體的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽，也可是其他物質(zhì)的蒸氣。

水冷表面式凝汽器主要由殼體、管束、熱井、水室等部分組成。汽輪機的排汽通過喉部進入殼體，在冷卻管束上冷凝成水并匯集于熱井，由凝結(jié)水泵抽出。冷卻水（又稱循環(huán)水）從進口水室進入冷卻管束并從出口水室排出。為保證蒸汽凝結(jié)時在凝汽器內(nèi)維持高度真空和良好的傳熱效果，還配有抽氣設備，它不斷將漏入凝汽器中的空氣和其他不凝結(jié)氣體抽出。抽氣設備主要有射水抽氣器、射汽抽氣器、機械真空泵和聯(lián)合真空泵等。

空冷表面式凝汽器空氣借助風機在管束外側(cè)橫向通過或自然通風，而蒸汽在管束內(nèi)流動被冷凝成水。為提高管外傳熱，這種凝汽器均采用外肋片管。它的背壓比水冷凝器高得多。

混合式凝汽器有噴霧式和平面射流式兩種。在噴霧式凝汽器中，冷卻水被霧化成滴狀；而在平面射流式中，冷卻水以膜狀與汽輪機的排汽接觸。一般多采用平面射流式結(jié)構(gòu)，因它具有更高的真空，能把不凝結(jié)氣體全部排出。

設計汽輪機凝汽器時，應根據(jù)汽輪機排汽量、排汽面積、年或月平均水溫和供水方式，對背壓、冷卻水倍率（指冷卻水量與被冷凝蒸汽量的質(zhì)量比，一般為 50～120）和冷卻水管內(nèi)流速等進行技術經(jīng)濟比較，確定最佳方案。凝汽器在結(jié)構(gòu)上應有合理的管束排列，以提高總的傳熱系數(shù)和降低汽側(cè)阻力；合理布置空氣冷卻區(qū)和抽氣口，防止形成空氣死區(qū)；配備有效的抽氣設備，以保證良好的熱交換；喉部要有良好的空氣動力特性，以保證排汽較均勻地進入冷卻管束表面，不致形成汽流旋渦而浪費部分冷卻面積；整個外殼要有良好的氣密性和足夠的剛度，以利于提高真空嚴密性和防止外殼變形；要使汽流良好地加熱凝結(jié)水，并達到一定的除氧效果；根據(jù)管子振動計算選擇合理的中間支撐板跨距，避免運行時引起管束共振而使管束遭到破壞。