凝汽式汽輪機工作原理

主要由汽輪機本體、凝結水泵、凝汽器和循環(huán)水泵等部分組成，是指蒸汽在汽輪機內做功之后進入凝汽器由氣體冷卻成為水，隨后經凝結水泵送回鍋爐。而在這當中，凝汽器起到了至關重要的作用，其主要目的是提高汽輪機的熱效率，這是個運用蒸汽再冷卻成為水的過程中，其體積會大幅度減小，使得剩下的空間變成真空，增大了蒸汽的理想焓。

抽氣器的作用是在汽輪機啟動前，使汽輪機和凝汽器建立必要的真空，在凝汽式汽輪機運行中，及時地將空氣及其他不凝結氣體從凝汽設備中不斷抽出，以保證凝汽器換熱管換熱效率，維持真空度。抽真空設備性能的好壞，直接決定了凝汽式汽輪機排汽壓力的高低，進而影響了機組焓降的大小和耗汽量的高低 ；不同的抽真空方

式，會影響汽輪機組的設備投資成本、操作方式繁簡和系統(tǒng)復雜程度，所以抽真空設備對凝汽式汽輪機而言是相當重要的。

凝汽式汽輪機在運行過程中，氣缸由于鑄造缺陷、受應力作用變形、隔板及汽封套或掛耳壓板的膨脹間隙不合適、氣缸密封劑雜質過多、螺栓緊力不足或緊固順序不正確等原因，結合面常會出現(xiàn)變形、滲漏等現(xiàn)象，影響機組的安全運行。

凝汽式汽輪機滲漏處理方法

針對氣缸變形和泄漏的問題，首先要用長平尺和塞尺檢查汽缸結合面的變形情況，再根據泄漏程度采取不同的解決方法：

1．汽缸變形較大或漏汽嚴重的結合面，采用研刮結合面的方法

如果上缸結合面變形在0.05mm范圍內，以上缸結合面為基準面，在下缸結合面涂紅丹或是壓印藍紙，根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合面變形量大，在上缸涂紅丹，用大平尺研出痕跡，把上缸研平。

3．局部補焊或在氣缸結合面噴涂刷鍍

由于汽缸結合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當?shù)暮笚l把溝痕添平，用平板或平尺研出痕跡，研刮焊道和結合面在同一平面內。當汽缸結合面大面積漏汽，間隙在0.50mm左右時，為了減少研刮的工作量，可用涂鍍的工藝。

4．結合面加墊的方法

如果結合面的局部間隙泄漏不是很大，可用80—100目的銅網經熱處理使其硬度降低，然后剪成適當?shù)男螤?，鋪在結合面的漏汽處，再配以汽缸密封劑。

5．控制螺栓應力的方法

如果汽缸結合面的變形較小，而且很均勻，可在有間隙處更換新的螺栓，或是適當?shù)募哟舐菟ǖ念A緊力。按從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固螺栓。

降低凝汽式汽輪機的排汽壓力，雖可提高熱效率，但因排汽比容增大，汽輪機末級通流面積和葉片需要相應增大，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經濟綜合分析確定。一般凝汽式汽輪機排汽壓力取為0.004～0.006兆帕。

汽輪機功率決定于蒸汽流量。凝汽式汽輪機可通過的最大流量決定于末級葉片長度。由于葉片越大，離心力越大，這使它受到材料強度的限制。末級葉片最大長度可達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構可提高單機功率。到80年代末，常規(guī)火電廠最大凝汽式單機功率，雙軸機組為1300兆瓦，單軸機組為800兆瓦。

凝汽式機組設計為低轉速（1500或1800轉/分）時，可提高極限功率，但這又使汽輪機尺寸及材料消耗增加，因為汽輪機總重量與轉速的三次方成反比。因此，除核電站為適應低參數(shù)、大流量特點，常采用低速汽輪機外，中國火力發(fā)電廠均采用3000轉/分汽輪機。

凝汽式汽輪機的排汽壓力對運行經濟性有明顯影響。影響凝汽器真空度的主要因素是冷卻水進口溫度和冷卻倍率。前者與電廠所在地區(qū)、季節(jié)及供水方式有關；后者表示冷卻水設計流量與汽輪機排汽量之比。冷卻倍率大，可獲得較高真空度。但冷卻倍率增大的同時增加了循環(huán)水泵的功耗和設備投資。一般表面式凝汽器的冷卻倍率設計為60～120。 由于凝汽式汽輪機循環(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。但實際運行中，由于排汽流動阻力及非凝結氣體的存在，導致凝結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，運行中凝結水位過高而浸泡冷卻水管，均會加大過冷卻度。正常情況過冷卻度應不大于1～2℃。

汽輪機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。但這種方式可能對河流湖泊造成熱污染。嚴重缺水地區(qū)的電廠，可采用空冷式凝汽器。但它結構龐大，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，汽輪機排汽與冷卻水直接混合接觸冷卻。但因排汽凝結水被冷卻水污染，需要處理后才能作為鍋爐給水，已很少采用。

抽汽凝汽式汽輪機一般又分為單抽汽和雙抽汽兩種。其中雙抽汽汽輪機可供給熱用戶兩種不同壓力的蒸汽。

抽汽背壓式汽輪機則以一定壓力的抽汽和排汽同時供熱。低真空凝汽式汽輪機的凝結水溫度較高，凝汽器作為熱網加熱器，熱網出水溫度達80℃左右，可直接用于供暖。

應用領域：抽汽凝汽式汽輪機主要用于電力工業(yè)、船舶工業(yè)、水泥、化工、石油、冶金、重型機械等領域。2100433B