换热器在电厂中的应用

1、换热器在电厂中的应用(yngyng)共三十三页一、凝汽器 本厂凝汽器型式属于单背压、单壳体、对分双流程、表面式凝汽器。 概述：表面式凝汽器主要由壳体、管束、热井、水室等部分组成。汽轮机的排汽通过喉部进入壳体，在冷却管束上冷凝成水并汇集于热井，由凝结水泵抽出。循环冷却水从进口水室进入冷却管束并从出口水室排出。为保证蒸汽凝结时在凝汽器内维持高度真空和良好的传热效果，还配有抽气(chu q)设备，它不断将漏入凝汽器中的空气和其他不凝结气体抽出。本厂抽气(chu q)设备由3台水环真空泵构成。共三十三页凝汽器的主要作用： 1、在汽轮机排汽口造成较高真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增 大蒸汽在汽轮

2、机中的可用焓降，提高循环热效率； 2、将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水，重新(chngxn)送回锅炉进行循环； 3、汇集各种疏水，减少汽水损失。凝汽器工作原理： 凝汽器中装有大量的钢管，并通以循环冷却水。当汽轮机的排汽与凝汽器钢管外表面接触时，因受到钢管内水流的冷却，放出汽化潜热变成凝结水，所放潜热通过钢管管壁不断的传给循环冷却水并被带走。这样排汽就通过凝汽器不断的被凝结下来。排汽被冷却时，其比容急剧缩小，如蒸汽在绝对压力4KPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。凝汽器运行时，冷却水从前水室的下半部分进来，通过冷却水管进入后水室，向上

3、折转，再经上半部分冷却水管流向前水室，最后排出。低温蒸汽则由进汽口进来，经过冷却水管之间的缝隙往下流动，向管壁放热后凝结为水。共三十三页共三十三页共三十三页管束汽流通道排汽通道空冷区空冷区挡汽板管束间挡汽板共三十三页二、加热器 加热器有很多类型，按其传热方式可分为表面式加热器和混合式加热器。混合式加热器与表面式加热器比较，加热效果相对较好，因此热经济性要高一些，另外混合式加热器的金属消耗量小，也不需要配置疏水设备，但是(dnsh)每一个加热器都需要配置一台水泵将已被加热的水送入压力较高的加热器继续加热，使得系统复杂，运行可靠性低，故在电厂实际采用的回热系统中除了除氧器因为要具备除氧功能非得用混

4、合式加热器外，一般均采用表面式加热器。本厂除氧器属于混合式加热器，其他高低加均属表面是加热器。 本厂共设置7段抽汽，一段抽汽来至高压缸供#1高加用汽，#2段抽汽来至高压缸排汽供#2高加用汽，#3段抽汽来至中压缸供外置蒸汽冷却器和#3高加用汽，四段抽汽来至中压缸供除氧器加热，五段抽汽来至中压缸供#5低价用汽，六七段抽汽都来至低压缸分别供#6#7低加用汽。共三十三页 回热加热系统作用：火电厂中最大的损失就是冷源损失；汽轮机设备中，采用抽汽加热给水的回热系统的目的是减少冷源损失，以提高机组的热经济性。因为(yn wi)这样能使利用汽轮机中做工部分的蒸汽，从一些中间级抽出来导入回热加热，加热炉给水和主

5、凝结水，不再进入凝汽器。这部分的抽汽的热焓就被充分利用了，而不被循环水冷却带走。 采用回热加热器后，汽轮机总的汽耗量增大，而汽轮机的热耗和煤耗是下降的。汽耗率增大是因为进入汽轮机的每千克新蒸汽所做的功减少了，而热耗和煤耗的下降是由于冷源损失减少使给水温度提高之故，所以采用回热加热系统后，热经济性便提高 了。另外采用回热加热系统，由于提高了给水温度，可以减少锅炉受热面因传热温差过大而产生的热应力，从而提高了设备的可靠性。共三十三页卧式高压(goy)加热器结构共三十三页卧式低压(dy)加热器结构共三十三页详见动画课件 工作原理: 来自(li z)给水泵的高压给水首先进入高加水室，因行程隔板的阻挡给

6、水进入占一半管板的进水侧管孔的U形管内，流经U形管而被管外的蒸汽介质所加热，出U形管至水室的出水侧，经出水接管流出体外，然后流向另一台汽侧压力更高的上一级高加。 来自(li z)汽轮机的抽汽进入高加体内的过热蒸汽冷却段的包壳内，它加热给水而本身被冷却后出包壳而进入蒸汽凝结段，由上而下向下流动和被冷凝成疏水而积聚在壳体底部，疏水进入疏水冷却段包壳，被冷却后最后流出体外，经疏水调节阀控制流向下级高加或除氧器。共三十三页三、除氧器概述: 除氧器是给水回热系统中的一个混合式加热器,其主要作用是除去给水中的氧气,保证给水的品质。水中溶解了氧气,就会使与水接触的金属腐蚀;在热交换器中若有气体聚集就会妨碍传

7、热过程的进行,降低设备的传热效果。 因此水中溶解有任何气体都是不利的,尤其是氧气,它将直接威胁设备的安全(nqun)运行。共三十三页给水除氧的任务和方法1.给水除氧的任务: 除去水中溶解的氧气和其它不凝结气体，防止热力设备腐蚀和影响传热，保证热力设备安全、经济运行。2.给水除氧的方法: 化学除氧法: 特点：价格贵，能彻底除氧，但不能除去其它气体，只作为辅助除氧手段。 物理(wl)除氧法（热力除氧法）: 特点：能除去所有气体，但不能彻底除氧。热力除氧法价格便宜，作为主要除氧手段。共三十三页热力除氧原理1.亨利定律: 在动态平衡时，单位体积水中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。如果(rgu

8、)将气体的分压力降为零，气体就会从水中完全除掉。2.道尔顿定律： 混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。3.热力除氧原理： 对给水进行定压加热，随着水蒸发，水面上蒸汽的分压力逐渐升高，及时排除气体，水面上气体的分压力降低。当水加热到饱和温度后，水蒸气的分压力趋近于水面上气体的全压力，则其它气体的分压力趋于零，于是溶解在水中的气体将会从水中溢出而被除去。共三十三页热力除氧的充要条件： 除氧器的水必须加热到除氧器工作压力下的饱和温度。 必须把从水中逸出的气体及时排走，使水面上的空气分压力尽可能维持在最小值。 尽可能加大汽水接触面积(min j)，并且使两者逆向流动。共三十三页共三十三页共三十

9、三页共三十三页四、冷却器 本厂冷却器大多属板式换热器，板式换热器悬挂式结构由波纹板片、密封垫、固定压紧板、中间板、活动压紧板、支架、上下定位导杆、压紧螺栓等主要零件组成。板上有四个角孔，供传热的两种液体通过，传热板片安装在一个侧面有固定板和活动板的框架(kun ji)内，用夹紧螺栓夹紧。相邻板片具有反方向的波纹沟槽，沟槽的交叉点相互支撑形成接触点，介质流动时形成湍流，从而获得很高的传热效率。1、板式(bnsh)共三十三页板式换热器的优点是：1、传热系数高：由于平板式换热器中板面有波纹或沟槽，传热系数大。2、结构紧凑：平板式换热器的金属消耗量可减少一半以上。3）具有可拆结构：可根据需要，用调节板

10、片数目的方法增减传热面积。操作灵活性大，检修、清洗也都比较(bjio)方便。板式换热器的缺点是：允许的操作压强和温度都比较低。通常操作压强低于1.5Mpa，最高不超过2.0Mpa，压强过高容易泄露。操作温度受垫片材料的耐热性限制，一般不超过250。另外由于两板的间距仅几毫米，流通面积较小，流速又不大，处理量较小。共三十三页共三十三页共三十三页共三十三页共三十三页本厂密封(mfng)油冷却器共三十三页本厂小机润滑油冷却器共三十三页本厂定冷水(lngshu)冷却器共三十三页2.管式本厂少部分冷却器属管壳式换热器优点：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、紧固传热效果好。能用多种材料制造，故适用性较

11、强，操作弹性较大，尤其在高温、高压和大型装置中多采用列管式换热器。缺点：在列管式换热器中，由于管内外流体温度不同，管束和壳体的温度也不同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温差较大，就可能由于热应力而引起设备变形，管子(gun zi)弯曲，甚至破裂或从管板上松脱。共三十三页共三十三页共三十三页本厂电泵润滑油冷却器共三十三页本厂抗燃油冷却器共三十三页内容摘要换热器在电厂中的应用。循环冷却水从进口水室进入冷却管束并从出口水室排出。2、将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结(nngji)成水，重新送回锅炉进行循环。加热器有很多类型，按其传热方式可分为表面式加热器和混合式加热器。本厂除氧器属于混合式加热器，其他高低加均