7、冷却水管
❖ （1）冷却管材料:对海水用钛管,对其它冷却水用不 锈钢冷却管 。
安装中的不锈钢多向扰流管凝汽器内部
改造后的不锈钢多向扰流强化换热管
换管后 的汽室 照片 （中部）
（2）管子的排列方式
❖ 三角形：换热效果 好，布置紧凑，但 汽阻大；
❖ 正方形：布置稀疏， 汽阻小，但换热效 果差；
❖ 在不拆卸外筒体的条件下，可抽 出泵的转子、密封、轴承等，进 行解体，便于装拆检修和更换。
凝结水泵
六、真空泵组
本机组采用双级水环式真空泵，其配备一套相应的附属设备，如 冷却器，气水分离器及阀门、管道等，它们共同组成真空泵组。
❖ 辐向排列：介于二 者之间。
❖ 后两种用于凝汽器 进口处，第一种用 于其他空间。
（3）冷却水管支撑
❖ 利用中间隔板将冷却水管支撑为中间呈弧形向上凸 起的形状，作用：①确保冷却水管和管板紧密结合； ②适应管板和冷却水管的热膨胀，减小热应力；③ 改善冷却水管的振动性能；④使凝结水盐弯曲的冷 却水管表面向两侧流动，再沿着隔板流入热井，减 少水膜聚集，提高传热效果。
凝汽器冷却水流程
6、双压凝汽器特点
❖ 与单压凝汽器相比,采用双压凝汽器具有以下优点 （1）首先,双压凝汽器比相同冷却面积和冷却水流 量的单压凝汽器具有更低的平均凝汽器压力,因而 可以提高机组的效率和出力.
❖ （2）当凝汽器压力相同时,采用双压凝汽器可减少 冷却面积或冷却水量,因而可以减少投资或降低运 行费用.
❖ （1）通过使蒸汽凝结建立真 空：
❖ 凝汽器压力＝蒸汽分压力+ 空气分压力
pc ps pa
❖ （2）通过保持热量和物质平 衡保持真空：
❖ 蒸汽排入量＝蒸汽凝结量：Ps ❖ 空气漏入量＝空气抽出量：Pa
空气漏入量 空 气 抽 出 量
蒸汽排入量 循 环 水 出 口
循 环 水 进 蒸汽凝结量 口
❖ 凝汽器换热示意图
（2）凝汽器内部管束布置结构
❖ 管束 ❖ 汽流通道 ❖ 管束间挡汽板
❖ 排汽通道
❖ 空冷区挡汽板 ❖ 空冷区
（3）管束布置的基本形式
❖ 主要有带状布 置、辐向块状 布置和教堂窗 布置等方式。
❖ ①凝汽器管 束辐射式带 状（卵形管 束）布置。
卵形管束
❖ 该凝汽器设 置了3处集 水板（挡汽 板），这些 集水板除了 有收集凝结 水的作用外， 还可以分隔 各管束区的 汽流。
❖ （2）600~1000MW机组，采用多压凝 汽器可提高电厂经济性约0.2%~0.3%。
二、凝汽器结构
1、总体结构：
❖ 凝汽器一般由接颈、外壳、水室、管 束、管板（中间隔板）、支撑杆、挡 汽板、空气冷却区、热井等部分组成。
❖ 东方600MW超临界汽轮机凝汽器采 用双背压、双壳体、表面式、双汽室、 八水室、对分单流程、并列横向布置、 壳体和水室全焊接结构。
4、凝汽器真空的确定
pc ps pa
Ps
ts
ts tw1 t t
❖ 冷却水进口温度tw1 ❖ 冷却水温升Δt ❖ 凝汽器的传热端差δt
温度
蒸汽凝结温度
传热 循环水出口温度 端差
循环水 温升 循环水进口温度
循环水流程
❖ 蒸汽凝结温度
5、凝汽器双压的形成
温
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
TS2
度
TSd
TS1
Tw21
Tw2 TS1 Tw1 t1 t1 Ts2 Tw21 t2 t2
❖ 一般有两种形式:金属膨胀节和橡胶膨胀节,其中金 属膨胀节优点是可采用全焊形式,密封可靠,运行中 无需维护,但与橡胶膨胀节相比,其横向补偿能力较 小,一般用于横向补偿量小的情况;橡胶膨胀节的最 大优点是横向补偿能力大,但由于采用螺栓夹板连 接,密封不十分可靠,一般须设计水封槽,运行时需维 持水封水位,并且橡胶有老化问题,在凝汽器的寿命 期内,需要更换橡胶带.
高低压侧连通管
600MW汽轮机凝汽器凝结水回热通道和管道
淋水盘
HP至LP通道 回热管
（2）凝结水真空除氧装置
❖ 由于部分蒸汽可以 直接通到凝汽器底 部，对落下的凝结 水进行回热的同时 可以进行除氧。
❖ 利用淋水盘将水流 细化，并落在溅水 角铁上，增大水流 和蒸汽的接触面积， 提高除氧效果。
凝汽器淋水盘
❖ 抽气口的布置：基本上有汽流向心、向侧、向上、 向下四种。
汽流向侧下
❖汽流 向心
汽流向上
多区域汽流向心
10、空气冷却区
❖ 凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷 却区两部分，这两部分之间用档板隔开， 空气冷却的面积约占凝汽器面积的5％10％。
❖ （1）设置空气冷却区的目的：主要是 冷却空气，使其容积流量减小，进而减 轻抽气设备的负荷，有利于提高抽气效 果。
（3）接颈内部钢管支撑
❖ 为什么要加钢管支撑？
❖ 因接颈在真空下工作,必须承受大气压,需具 有足够的强度和刚度,因此凝汽器接颈一般设 计利用内部钢管支撑加强.
❖ 有正交支撑和斜撑两种形式.采用斜撑方法的 接颈中央没有支撑管,汽流阻力小,留出足够 空间使蒸汽能顺畅均匀地流经接颈进入凝汽 器管束，同时低压加热器和抽汽管道布置方 便.
小型凝汽器内部结构
1- 管束隔板 2-冷却管束
喉部
8-水室隔板
3-抽气口
4-挡板 5-空气冷却区
7-人孔 6-热井
600MW汽轮机双压凝汽器结构
2、凝汽器的结构设计要求
❖ 凝汽器在结构上应有合理的管束排列，以提高总的 传热系数和降低汽侧阻力；合理布置空气冷却区和 抽气口，防止形成空气死区；配备有效的抽气设备， 以保证良好的热交换；喉部要有良好的空气动力特 性，以保证排汽较均匀地进入冷却管束，不致形成 汽流旋涡而浪费部分冷却面积；整个外壳要有良好 的气密性和足够的刚度，以利于提高真空严密性和 防止外壳变形；要使汽流良好地加热凝结水，并达 到一定的除氧效果；根据管子振动计算选择合理的 中间支撑板跨距，避免运行时引起管束共振而使管 束遭到破坏。
❖ （1）中间隔板的作用：固定冷却水管，并将汽侧 空间分隔成若干汽室。
❖ （2）隔板支撑杆的作用：采用支撑杆把隔板串联 起来并固定在两侧水室外壳上，便于安装中隔板找 正（保证管孔同心），并增加隔板和冷却水管连接 刚性。
❖ （3）加强型钢作用：与支撑杆一起提高隔板的刚 性。
加强型钢与支撑杆
9、抽气口和管束的布置
❖ 汽轮 机排 汽口
汽轮机排汽口
东电清河电厂7、8号低压加热器穿装
（2）凝汽器水幕保护
❖ A.安装位置：水幕保护在凝汽器喉部，低旁排汽口上部， 环绕喉部一圈。
❖ B.作用：凝汽器水幕保护装置的喷水形成水幕，可以防 止低旁蒸汽进入凝汽器后引起低压缸升温，保护低压汽 缸。另外在低负荷、空负荷时排汽温度高，也可防止高 温排汽直接冲刷凝汽器冷却水管。
又称为山 字形管束
排汽通道 空气冷却区
带状管束优点
❖ 带状管束的特点是，整个管束布置成连续的条 带状，形成明显的进汽通道和排汽通道，每一 股汽流从进汽通道穿过管束条带基本上完成凝 结任务，剩余汽气混合物沿着排汽通道一直流 向空冷区。
❖ 在600MW汽轮机凝汽器的设计中,管束设计为 辐射式带状管束，管束四周呈封闭的带状,空气 冷却区布置在管束的中央,管束四周进汽,在管束 四周有足够的蒸汽通道,流速均匀,汽阻极小,且 有部分蒸汽直接下流对凝结水进行回热除氧.
Tw1 1 号凝汽器
2 号凝汽器
流程 单压和双压凝汽器蒸汽压力
因高,低压侧凝汽器 冷却水进口温度不 同,故在两个凝汽 器壳体内形成不同 的压力。
凝汽器冷却水流程
❖ 冷却水先从低压侧凝汽器前水室进入低 压侧管束,然后从低压侧后水室流出,经 过冷却水连通管进入高压侧凝汽器.
❖ 因高,低压侧凝汽器冷却水进口温度不 同,故在两个凝汽器壳体内形成不同的 压力.
600MW凝汽器管束结构之一
结构
❖ 辐向管束 ❖ 汽流通道
❖ 排汽通道
❖ 空冷区 ❖ 汽流可通底部 加热凝结水
MW
30 0
汽 轮 机 凝 汽 器 辐 向 带 状 排 列
600MW汽轮机凝汽器排汽通道
教堂窗式凝汽器内部结构
管束
❖ 支撑杆（拉杆） ❖ 预冷却区 ❖ 空气冷却区
❖ 抽气口
600MW凝汽器管束的结构之二
❖ C.控制:凝汽器温度测点在凝汽器内二级低旁排汽口上方 附近（#7、8低加上方），用它来监视凝汽器低旁排汽 口的温度，用这里的温度代表凝汽器的温度，以决定能 否开启低旁和是否需要开启凝汽器水幕保护。若该处高 时快关低旁且闭锁（85℃报警，100℃快关低旁），也 可以根据此处温度开、关凝汽器水幕保护阀。
3、壳体
❖ 型式：大机组 一般采用焊接 结构。
❖ 特点：结构简 单，便于制造、 运输和安装， 金属消耗量少。
组装（焊接）壳体
4、接颈 (又称喉部)
❖ （1）接颈中布置有哪些部件？ ❖ 接颈接颈(又称喉部)上接壳体膨胀节,下接凝
汽器的管束模块,接颈中布置有合体式低压加 热器及其抽汽管道,小汽机排汽管和低压旁路 系统的减温减压装置、水幕喷射管（四周布 置形成喷水水幕）等。
（4）冷却水管的安装工艺
❖ 凝汽器不锈钢管的穿装焊接采用了先 定位胀后焊接再强胀的新工艺 ，且定 位胀与强胀的胀接深度、扩张系数均 不相同，增加了施工难度。
❖① ❖穿 ❖管
推拉
❖② 推 拉
❖③ 切 管
❖④ 胀 管
❖⑤焊 接 （氩 弧焊）
⑥强胀
8、中间隔板及其加强型钢、支撑杆
❖ 隔板可通过加强型钢和定距拉杆（支撑杆）与壳体 侧板连接成整体框架，使得整体刚性增强。
600MW 汽轮机 凝汽器
一、双压凝汽器
❖ 1、概念：双压凝汽器是指来自两个汽轮机排汽口 的蒸汽分别引入汽侧分隔、水侧串联的真空不同的 两个汽室中冷却凝结的凝汽器。