汽轮机排出的乏汽进入凝汽器壳体,在管束外侧放热;管束内部走循环冷却水,带走蒸汽汽化潜热。蒸汽冷凝为水,体积急剧收缩,形成负压真空;凝结水汇集到底部热井,由凝结水泵送入回热系统、锅炉循环。
配套真空泵 / 抽气器,持续抽出漏入空气与不凝气体,防止空气积聚降低换热、破坏真空。
主要结构(表面式水冷凝汽器,电最常用)
1. 壳体:承压外壳,上方接汽轮机排汽口,底部为热井
2. 管板 + 换热管束:管束两端胀接 / 焊接在管板上;管材可选:钛管、不锈钢管、铜管(淡水常用)
3. 水室:两端,分隔冷却水进出流道,带人孔方便检修清洗
4. 热井:下部集水仓,设置水位监测
5. 抽气口、挡汽板、支撑隔板:均匀布汽,防止汽流短路、管束振动
两大核心作用
1. 建立高真空:降低汽轮机排汽背压,增大蒸汽做功压差,提升机组出力、降低煤耗;真空好坏直接决定机组经济性
2. 回收洁净凝结水:冷凝水纯度高,作为锅炉给水,减少水处理成本,完成热力循环闭环
分类
1. 按换热形式
表面式(间壁式):最普遍,蒸汽与冷却水被管壁隔开,互不接触,凝结水干净,电主流
混合式(接触式):冷却水直接喷入和蒸汽混合冷凝,结构简单,但凝结水被污染,很少用于主汽轮机组
2. 按冷却介质
水冷凝汽器:循环水冷却(江河 / 冷却塔水),真空低、效率高;分单流程、双流程
空冷凝汽器:空气冷却,缺水地区使用;背压高,机组效率偏低
3. 布置形式:卧式(绝大多数电站)、立式
关键运行指标
真空度:核心指标,真空下跌→机组出力下降、煤耗上升
端差:排汽饱和温度与循环水出水温度之差;端差变大代表管束结垢、积气,换热变差
过冷度:凝结水温度低于饱和温度;过冷度大,增加系统含氧量、加剧腐蚀
热井水位:水位过高会淹没管束,恶化真空;水位过低,凝结水泵汽蚀
常见故障
1. 管束结垢、泥污堵塞:循环水水质差,换热变差,端差上升,真空下降,需高压水清洗 / 化学清洗
2. 管束泄漏:腐蚀、振动磨损穿孔;循环水漏入汽侧,凝结水水质恶化,会造成锅炉结垢腐蚀
3. 真空系统漏空气:法兰、焊缝、轴封不严,空气积聚,真空下滑
4. 管束振动、氨蚀、点蚀:多见于铜管机组





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