射水抽气器
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中小型机组真空系统射水抽气器改造为真空泵降低汽轮机的排汽压力是提高火力发电厂循环热效率的重要手段之一。
而维持汽轮机背压有两个比较有效的途径:一是加强密封,减少空气漏入;二是提供适当的抽气装置。
减少空气漏入是最重要的。
抽气装置类型很多,其中水环式真空泵具有非常明显的优越性,它具有结构独特、抽气量大、节能、安全可靠、寿命长等特点,因此被电厂广泛使用。
目前在国内300 MW及以上机组均采用水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备,在200MW、50 MW 等中小型机组上也有将水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备。
l 射水喷射器在实际运行中存在的问题1.1 效率低射水喷射器是靠射水泵提供高流速的水在喷射器内形成一定的真空,从而将凝汽器内的气体抽出的抽气设备。
由于要求水的流速很高,管阻必然很大(管阻与流速的三次方成正比),射水泵的很大一部分作功都消耗在管道损失上,因此,射水喷射器的效率较低。
1.2 用水量大射水喷射器采用抽取射水池的水进行抽真空,抽出的通常都是空气和水蒸汽的混合气体,所以有很多水蒸汽凝结成水进入射水池中,使射水池中的水温升高。
而射水池中水温高低对射水喷射器抽气效果起决定性作用。
因此,只有定期向射水池中加入冷水,排出热水,才能保持较低的射水池的水温。
1.3 热备用效果不佳一般射水池设在射水泵的下方,有些电厂在射水泵处于热备用时,发现射水泵中的水由于泵的底阔不严漏到射水池中的现象。
当备用泵要启动前,需要运行人员先向泵中注水,起不到真正热备用的作用。
1.4 真空度高的情况下抽汽效率低射水喷射装置是一种等质量抽气装置,虽然在低真空、空气密度较大的情况下抽气有一定效果,但在高真空度时.由于空气稀薄且流量不均匀,喷射器抽真空能力受到限制,而且运行不稳定。
1.5 所占空间大射水喷射装置包括射水池、射水泵、喷射器及其管道.其布置空间通常从汽机厂房零米到运转平台,所占空间大且不美观。
2 使用水环式真空泵的主要优点2.1 使用寿命长水环式真空泵在运转时,叶轮外端速度很低(水环式真空泵转速为450—590 r/min)。
射水、射汽抽气器结构组成、工作原理介绍一、凝汽设备的作用凝汽设备的作用是增大蒸汽在汽轮机中的理想焓降厶h,提高机组的循环热效率。
另一个作用是将排汽凝结成水,以回收工质,重新送回锅炉作为给水使用。
增大汽轮机的理想焓降,可通过提高蒸汽的初参数和降低排汽参数来获得。
二、凝汽器内真空的形成凝汽器内真空的形成可分为两种情况来讨论。
在启动或停机过程中,凝汽器内的真空是由抽气器将其内部空气抽出而形成的。
而在正常情况下,凝汽器内的真空是由汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时,其比容急剧缩小而形成的,抽气器将不凝结的气体和空气连续不断地抽出,起到维持真空的作用,此时真空的形成主要靠蒸汽的凝结。
发电机组在夏季高温季节,由于受环境温度升高影响,冷却水温度上升,凝汽器内冷凝蒸汽效果下降,换热效率下降,导致凝汽器内排汽压力上升,真空下降,从而使汽轮机排汽焓升高,汽轮机做功能力下降,效率降低,发电机输出功率下降。
这就是真空低影响发电负荷的原因。
但真空度也不是越高越好,有一个控制范围,如一线余热电站真空度控制范围为〜。
从汽轮机末级叶片出口截面来分析,在每台汽轮机末级叶片出口截面处,都有一个确定的极限背压,若汽轮机背压降至低于其极限背压时,则蒸汽在汽轮机中的可用焓降增值再也不会提高,因此,凝汽器内的真空是根据汽轮机设备和当地的气候条件来选定的,称为最有利真空,如一线电站最有利真空为。
三、凝汽器射水、射汽抽气器的工作原理抽气器的任务是将漏入凝汽器的空气和不凝结的气体连续不断地抽出,保持凝汽器始终在较高真空下运行。
抽气器可分为射水、射汽抽气器两种,区别主要是工作介质的不同。
抽气器的工作原理:抽气器是由喷嘴、混合室、扩压管等组成,见附图。
工作介质通过喷嘴,由压力能转变为速度能,在混合室中形成了高于凝汽器内的真空,达到把气、汽混合物从凝汽器内抽出的目的。
在扩压管内,工质的速度能再转变为压力能,以略高于大气压力将混合物排入大气。
射汽抽气器的工作原理:射汽抽气器所使用的工质是过热蒸汽,故称之为射汽抽气器。
目录1.绪论 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 抽气设备的概述 (2)1.3 射水抽气系统的发展 (3)1.4 射水抽气系统设计方法 (4)2.射水抽气器理论研究 (5)2.1射水抽气器简介和特点 (5)2.1.1 射水抽气器的型式 (5)2.1.2 结构 (5)2.1.3 连接方式 (6)2.1.4 喉部结构特征对射水抽气器工作性能的影响 (7)3.射水泵的选型 (10)3.1 选型泵的要求 (10)4.射水池的设计和研究 (11)4.1 射水池的作用和设计 (11)4.1.1 射水池的作用 (11)4.1.2 射水池的设计 (12)1.绪论汽轮机设备在启动和正常运行过程中,都需要将设备(特别是凝汽器)和汽水管路中的不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,改善传热效果,提高汽轮机设备的热经济性。
因此,由抽气设备,管道,阀门等组成的抽气系统是凝气设备中非常重要的组成部分。
射水抽气系统是由射水抽气器,射水池,射水泵,凝汽器,阀门,管道为主要部件构成的。
射水抽气器广泛作为于火电厂汽轮机凝汽的抽气设备。
1.1 选题的目的及意义我国一些背压或凝气式汽轮机常采用射水抽气器作为抽气设备,采用射水抽气器的好处是简化抽气系统和热力系统,噪音低,安全可靠。
射水抽气系统的主要关键部件是射水抽气器。
对于低水头的射水抽气器,其优点更为突出,还可以辅助抽气器,系统简化,结构紧凑,喷嘴直径大,易于加工制造,运行中不易堵塞,维修方便,运行可靠,功率大,质量小,价格低廉,能获得更高一些的真空度。
另外,射水抽气系统是保证汽轮机正常运行的系统之一,因而该系统的良好设计是保证汽轮机安全经济运行的重要一环,不容忽视。
与射汽式抽气器比较,采用射水式抽气器能够节省消耗在射汽式抽气器的蒸汽量,且不需要冷却器,提高了电厂的经济性。
射汽抽气器工作蒸汽是从新蒸汽节流而来,因此产生节流损失,从效率上考虑是不经济的;如果射汽抽气器与单元制机组配套,当这种机组采用冷态滑参数启动方式时,还需要为射汽抽气器准备汽源。
射水、射汽抽气器工作原理介绍余热发电新线建设培训教材射水、射汽抽气器结构组成、工作原理介绍一、凝汽设备的作用凝汽设备的作用是增大蒸汽在汽轮机中的理想焓降?h,提高机组的循环热效率。
另一个作用是将排汽凝结成水,以回收工质,重新送回锅炉作为给水使用。
增大汽轮机的理想焓降,可通过提高蒸汽的初参数和降低排汽参数来获得。
二、凝汽器内真空的形成凝汽器内真空的形成可分为两种情况来讨论。
在启动或停机过程中,凝汽器内的真空是由抽气器将其内部空气抽出而形成的。
而在正常情况下,凝汽器内的真空是由汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时,其比容急剧缩小而形成的,抽气器将不凝结的气体和空气连续不断地抽出,起到维持真空的作用,此时真空的形成主要靠蒸汽的凝结。
发电机组在夏季高温季节,由于受环境温度升高影响,冷却水温度上升,凝汽器内冷凝蒸汽效果下降,换热效率下降,导致凝汽器内排汽压力上升,真空下降,从而使汽轮机排汽焓升高,汽轮机做功能力下降,效率降低,发电机输出功率下降。
这就是真空低影响发电负荷的原因。
但真空度也不是越高越好,有一个控制范围,如一线余热电站真空度控制范围为-92.0kPa,-98.0kPa。
从汽轮机末级叶片出口截面来分析,在每台汽轮机末级叶片出口截面处,都有一个确定的极限背压,若汽轮机背压降至低于其极限背压时,则蒸汽在汽轮机中的可用焓降增值再也不会提高,因此,凝汽器内的真空是根据汽轮机设备和当地的气候条件来选定的,称为最有利真空,如一线电站最有利真空为-95.6kPa。
三、凝汽器射水、射汽抽气器的工作原理抽气器的任务是将漏入凝汽器的空气和不凝结的气体连续不断地抽出,保持凝汽器始终在较高真空下运行。
抽气器可分为射水、射汽抽气器两种,区别主要是工作介质的不同。
抽气器的工作原理:抽气器是由喷嘴、混合室、扩压管等组成,见附图。
工作介质通过喷嘴,由压力能转变为速度能,在混合室中形成了高于凝汽器内的真空,达到把气、汽混合物从凝汽器内抽出的目的。
射水抽气器原理射水抽气器是一种常见的气体增压装置,它利用液体流体力学和气体压缩原理进行工作。
射水抽气器也被称为液体增压泵或水力增压泵,广泛应用于工业、民用和农业领域。
射水抽气器的基本原理是通过液体的流动能量进行压缩,将低压的气体或气体混合物采用液体为介质进行增压。
射水抽气器由两个主要部分组成:驱动密封和液体驱动装置。
驱动密封是射水抽气器的核心部分,它由一个大口和一个小口组成,中间通过一个锥形雄螺栓和一个螺纹二通管连接。
在液体驱动装置的作用下,液体从大口进入驱动密封,流经螺纹装置,从锥形雄螺栓中的小口喷出。
液体驱动装置是射水抽气器的供液系统,包括液体入口、管道、泵和控制阀。
在工作过程中,液体通过入口进入射水抽气器,经由控制阀调节流量,进入驱动密封中的大口。
当液体流经驱动密封的大口时,由于液体受限于螺纹二通管的内部结构,流速减小,而压力增加。
根据伯努利定律,液体速度减小,压力增加。
因此,在大口和小口之间产生一个压力差,导致气体被吸入射水抽气器。
接下来,液体从小口出口喷出,其速度远高于液体流入时的速度。
由于质量守恒定律,液体中的质量不变,所以喷出的液体体积变小,但速度增加。
根据伯努利定律,液体速度增加,压力减小。
因此,在小口和大口之间产生一个负压区域,将周围的低压气体吸入射水抽气器,实现气体的增压。
总结来说,射水抽气器的工作原理是通过液体流动能量进行气体增压。
液体从大口流入驱动密封,在密封结构作用下产生压力差,将周围的气体吸入。
然后,液体从小口喷出,形成负压区域,将气体压缩并排出。
通过不断循环流动液体和吸入气体,实现对气体的增压。
射水抽气器具有结构简单、工作可靠、无污染、维护方便等优点,因此在众多领域得到广泛应用。
它可以用于压缩空气、提高气体压力、供水、增压输送等多种场合。
射水抽气器的原理和应用对于我们的生产和生活都十分重要,深入理解射水抽气器原理有助于更好地使用和维护射水抽气器。
抽气器的作用
抽气器的作用是将漏入凝气器内的空气和蒸汽中所含的不凝结气体连续不断地抽出,保持凝汽器始终在高度真空状态。
抽气器运行状况的优劣,影响着凝气器内绝对压力的大小,对机组的安全、经济运行起着重要作用。
在各类火电厂中,常用的抽气器主要有射气器和射水抽气器两种。
抽气器的工作原理
如图所示为喷射式抽气器的结构原理示意图,它是由工作喷嘴A、混合室B、扩压管C等组成,工质通过喷嘴A,由压力能转变为速度能,在混合室中形成高于凝气器内的真空,达到把气、汽混合物从凝气器中抽出的目的。
为了把从凝汽器中抽出的气、汽混合物排入大气,在混合室之后没有扩压管C,把工质的速度能再转变为压力能,将混合物排入大气。
抽气器的整个工作过程可分为三个阶段,如图所示的断面以前为工质在喷嘴内的膨胀增速阶段,在1—1与2---2断面之间是工质与混合室内气、汽混合物相混阶段,在2—2与4—4断面之间是超音速流动的压缩阶段,断面3—3为超音速流动转变为亚音速流动的过渡断面,3—3与4—4断面为亚音速流动的扩压段,当工质流至4—4断面以外,其压力上升至略高于大气压力而排入大气。
抽气器1、抽气器的作用抽气器的作用是将漏入凝汽器内空气不断地抽出,以维持凝汽器内的高度真空。
故抽气器工作的好坏对凝汽器工作的影响很大。
任何一种抽汽器,不论其结构和工作原理如何,都是一种压气器,它将汽气混合物从凝汽器抽气口的压力压缩到高于大气压的出口压力。
2、抽气器的型式抽气器的型式有机械式和喷射式两种。
喷射式抽气器结构简单、工作可靠、制造成本低、维护方便、建立真空快。
常用的喷射式抽气器有射汽抽气器和射水抽气器两种,工作原理相同工质不同。
前者用蒸汽做工质,后者用水做工质。
(一)射汽抽气器1.启动抽气器的结构和工作原理:启动抽气器的作用是在汽轮机启动前给凝汽器建立真空,以缩短机组启动时间。
图5--8为启动抽气器示意图,它主要由工作喷嘴A、混合室B和扩压管C 所组成。
工质是新蒸汽,新蒸汽进入工作喷嘴A,在喷嘴A膨胀加速造成一个远高于音速的高速汽流射入混合室。
高速汽流有很强的空吸作用,从而将从抽气口来的汽气混合汽流带走,并进入扩压管C。
混合汽流在扩压管C中不断扩压,直到压力稍大于大气压力后排入大气。
启动抽气器功率大建立真空快,但工质和工质的热量不能回收,有经济损失。
故它只作为启动时用。
一旦汽轮机正常工作以后,主抽气器便投入工作,启动抽气器停止工作。
2. 主抽气器主抽气器的作用:是在汽轮机正常工作时使用,以维持凝汽器的高度真空。
主抽气器一般都采用带中间冷却器的多级型式。
其目的在于可以得到更高的真空度,同时也可以回收工质和热量,提高经济性。
图5-- 9为两级射汽抽气器工作原理图。
凝汽器内的汽气混合物由第一级抽气器抽出,并压缩到某一中间压力(低于大气压力),然后进入中间冷却器2。
在中间冷却器2中,混合物中的部分蒸汽被凝结成水,而未凝结的汽气混合物又被第二级抽走。
在第二级抽气器中,汽气混合物被压缩到略高于大气压力,再经第二级冷却器4进一步凝结并回收工质和热量。
最后的空气和少量未凝结的蒸汽一起排入大气。
(二)射水抽气器射水抽气器的工作原理:射水抽气器的工作原理同射汽抽气器相同,如图5--12所示。
射水泵及射水抽汽器操作规程
一、启动前准备工作及投入:
(一)启动前应负荷第一章“总则”有关条文规定;
(二)向射水池补水至稍溢水;
(三)关闭射水泵出口门;
(四)检查射水泵联锁在停止位置;
(五)通知电气人员射水泵送电;
(六)开启射水泵放气门将泵内空气全部放出,检查泵内确已充满水;
(七)合上射水泵开关空负荷运行应正常;
(八)检查射水泵声音,振动应正常;
(九)开启射水泵出口门;
(十)关闭射水泵空气门;
(十一)开启凝汽器空气门;
(十二)真空达到正常值后投入备用泵联锁;
二、射水泵及射水抽汽器的停止:
(一)将射水泵的联锁放停止位置;
(二)关闭射水泵出口门;
(三)点击射水泵的停止按钮,注意电流降至零位;
(四)注意水泵惰走时间;
(五)需做联动备用时投入联锁开关,并将出口门开启;。
射水抽气器工作水温与真空度存在怎样的关系?
射水抽气器作为用于火力发电厂汽轮组抽吸凝汽器真空和其它需要抽真空的专用设备,起着非常重要的作用。
真空度的的好坏直接影响到汽轮机组的使用,那么射水抽气器工作水温与真空度存在怎样的关系?
射水抽气器的工作水温度愈低,射水抽气器建立的真空愈好。
反之工作水温高,抽吸能力就小。
水的饱和温度和压力是一一对应的。
一般正常工作的抽气器,喷嘴后的压力必须低于汽轮机的排气压力0.001MPA,如排气压力0.005MPA,抽气器空气吸入室的压力应低于0.0035MPA.机的排气压力是随凝汽器冷却水进水温度变化而变化,抽气器必须达到的压力也跟着变化,所以实际上射水抽气器工作水温度没有一个确定的数值。
只要射水抽气器工作水的温度低于当时汽轮机排气饱和温度5——6度。
就不会影响凝汽器真空的。
为什么射水池水温高会影响抽气器工作效率?
因为在抽气器渐缩喷嘴出口处,如果水温高于此处压力对应的饱和温度,水就会发生汽化影响工作效率,不能把凝汽器内的空气抽出,使凝汽器真空降低。
1 概述
由《汽轮机原理》知道,汽轮机设备在启动和正常运行过程中,都需要将设备(特别是凝汽器)和汽水管路中的不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,改善传热效果,提高汽轮机设备的热经济性。
因此,由抽气器,动力泵或冷却器,汽水管道,阀门等组成的抽气设备就成了凝汽设备中必不可少的一个重要组成部分。
抽气器的型式很多,按其工作原理可分为容积式(或称机械式)和射流式两大类。
容积式抽气器是利用运动部件在泵壳内的连续回转或往复运动,使泵壳内工作室的容积变化而产生抽气作用,用于电站凝汽设备的有滑阀式真空泵,机械增压泵和液环泵。
这些机械式抽气器,有点结构比较复杂,有的建立真空所需时间太长,有的工作不够可靠,因此,国内目前主要采用的是射流式抽气器。
射流式抽气器按其工作介质又可分为射汽抽气器和射水抽气器两种。
它们均是利用具有一定压力的流体,在喷嘴中膨胀加速,以很高速度将吸入室内的低压气流吸走。
射流式抽气器没有运动部件,制造成本低,运行稳定可靠,占地面积小,能在较短时间内(通常5-6min)建立起所需要的真空,且可回收凝结水。
2 工作过程的具体描述与分析
射汽抽气器主要由工作喷嘴、混合室及扩压管三部分组成,其基本结构如图1所示。
在结构上,工作喷嘴采用了缩放喷嘴的结构形式,这种结构可以在其出口获得超音速汽流。
在混合室与扩压管之间还设有一段等截面的喉管,其作用是使工作蒸汽和被抽吸气体充分混合,以减少突然压缩损失和余速动能的损失。
为突出射汽抽气器工作过程中的主要特点,将抽气器内流动的工质当作理想气体处理,并假设工质在抽气器内的流动是一维稳态绝热流动。
射汽抽气器内工质的压力、速度变化曲线如图1所示。
在上述假设的前提下,射汽抽气器的整个工作过程可分为三个阶段,具体描述如下:
⑴p点截面→2点截面为工作蒸汽在工作喷嘴内的膨胀增速阶段。
较高压力的工作蒸汽在工作喷嘴入口处(p点)以低于声速的汽流速度进入射汽抽气器的工作喷嘴。
在工作喷嘴的渐缩段流动时,其压力不断减少,速度不断增加。
在工作喷嘴的喉部(最小截面处,1点),汽流速度达到音速,即马赫数等于1。
工作蒸汽在进入工作喷嘴的渐扩段后,压力进一步下降,汽流速度进一步增加,达到超音速状态,在工作喷嘴出口截面处,工作蒸汽的汽流速度可达900-1200m/s。
⑵2点截面→3点截面为工作蒸汽与被抽吸气体的混合阶段。
工作蒸汽在工作喷嘴出口截面处所形成的高速汽流会在工作喷嘴出口附近形成真空区域,这样压力相对较高的被抽吸气体就会在压力差的作用下,被吸入到混合室内。
被抽吸气体在e 点被吸入抽气器,从e点流动到3点的过程中,速度不断增加,压力在e点→2点段不断下
降到工作蒸汽在工作喷嘴出口截面处(2点)的压力。
此后在混合室段和喉管前段(2→4)混合物的压力就一直保持恒定值,既有P2=Ps=P3=P4。
在混合室的前段(2→s),工作蒸汽与被抽吸气体开始混合。
在高速工作蒸汽汽流的携带作用下,被抽吸气体的速度不断增加并达到超音速状态(在s点截面处达到音速)。
而工作蒸汽因此速度不断下降,在混合室的后段(s→3)的某一截面处工作蒸汽与被抽吸气体的流动速度达到相同,之后保持恒定。
在混合室的后段(s→3),工作蒸汽与被抽吸气体已经充分混合,混合物的压力在其进入喉管时已保持恒定。
这里需要特别说明的是,s点截面的位置并不是固定的,它是随着抽气器运行条件的变化而变化的。
⑶3点截面→c点截面为工作蒸汽与被抽吸气体的混合物的压缩升压阶段。
混合物在喉管内流动的过程中,会在喉管内的某一截面(4点)产生激波的现象,激波会导致混合物压力的突升(从P4升高到P5)和汽流速度的突降(从超音速v4降到亚音速v5)。
当混合物从喉管流入到扩压管内后,其部分动能转化为压能,从而使其流速进一步降低,压力进一步上升至需达到的压力值Pc。