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660MW凝汽式机组全厂原如此性热力系统计算〔设计计算〕一、计算任务书（一）计算题目国产660MW凝汽式机组全厂原如此性热力系统计算〔设计计算〕（二）计算任务1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j；3.计算机组的和全厂的热经济性指标；4.绘出全厂原如此性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中〔要求计算机绘图〕。
（三）计算类型定功率计算（四）热力系统简介某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。
其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原如此性热力系统如图5-1所示。
该系统共有八级不调节抽汽。
其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
℃、0℃℃℃。
℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。
给水泵气轮机〔以下简称小汽机〕的汽源为中压缸排汽〔第四级抽汽〕，无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。
扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
锅炉过热器的减温水〔③〕取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。
热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失〔○14〕33000kg/h\厂用汽〔○11〕23000kg/h(不回收)、锅炉暖风器用气量为65400kg/h,暖风器汽源〔○12〕取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。
目录第1章绪论 (1)1.1 热力系统简介 (1)1.2 本设计热力系统简介 (3)第2章基本热力系统确定 (5)2.1 锅炉选型 (6)2.2 汽轮机型号确定 (7)2.3 原则性热力系统计算原始资料以及数据选取 (8)2.4 全面性热力系统计算 (8)第3章主蒸汽系统确定 (18)3.1 主蒸汽系统的选择 (18)3.2 主蒸汽系统设计时应注意的问题 (20)3.3 本设计主蒸汽系统选择 (20)第4章给水系统确定 (22)4.1 给水系统概述 (22)4.2 给水泵的选型 (22)4.3 本设计选型 (25)第5章凝结系统确定 (27)5.1 凝结系统概述 (27)5.2 凝结水系统组成 (27)5.3 凝汽器结构与系统 (30)5.4 抽汽设备确定 (30)5.5 凝结水泵确定 (30)第6章.回热加热系统确定 (32)6.1 回热加热器型式 (32)6.2 本设计回热加热系统确定 (37)第7章.旁路系统的确定 (39)7.1 旁路系统的型式及作用 (39)7.2 本设计采用的旁路系统 (42)第8章.辅助热力系统确定 (43)8.1 工质损失简介 (43)8.2 补充水引入系统 (43)8.3 本设计补充水系统确定 (44)8.4 轴封系统 (44)第9章.疏放水系统确定 (45)9.1 疏放水系统简介 (45)9.2 本设计疏放水系统的确定 (45)参考文献 (47)致谢 (48)第1章绪论1.1热力系统简介发电厂的原则性热力系统就是以规定的符号表明工质在完成某种热力循环时所必须流经的各种热力设备之间的系统图。
原则性热力系统具有以下特点：（1）只表示工质流过时状态参数发生变化的各种必须的热力设备，同类型同参数的设备再图上只表示1个;（2）仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管路和附属机构都不画出；（3）除额定工况时所必须的附件（如定压运行除氧器进气管上的调节阀）外，一般附件均不表示。
1。
本课程设计的目的热力发电厂课程设计的主要目的是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标，由此衡量热力设备的完善性,热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性.是学生在学习热力发电厂课程后的一次综合性的训练,是本课程的重要环节。
通过课程设计是学生进一步巩固、加深所学的理论知识并有所扩展；学习并掌握热力系统全面性计算和局部性分析的初步方法；培养学生查阅、使用国家有关设计标准、规范,进行实际工程设计，合理选择和分析数据的能力；锻炼提高运算、制图、计算机编程等基本技能;增强工程概念，培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度。
2.计算任务1。
根据给定的热力系统数据，在h—s图上汇出蒸汽的汽态膨胀线(要求出图占一页）。
2.计算额定功率下的汽轮机进汽量D0，热力系统各汽水流量D j。
3.计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）.3。
计算原始资料1。
汽轮机形式及参数（1）机组形式：亚临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴、凝汽式机组。
(2）额定功率：P e=600MW.(3）主蒸汽初参数（主汽阀前):P0=16.7Mpa,t0=537℃。
（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）:热段：P rh=3。
234Mpa，t rh=537℃冷段:P'rh=3.56Mpa,t'rh=315℃。
（5）汽轮机排气压力P c=4.4/5。
39KPa，排气比焓h c=2333.8KJ/kg。
2.回热加热系统参数（1（2）最终给水温度：t fw=274。
1℃。
(3）给水泵出口压力:P u=20。
13Mpa,给水泵效率:83%。
（4)除氧器至给水泵高差：21.6m。
(5)小汽机排汽压力：Pc=6.27kPa。
小汽机排气焓:2422.6KJ/kg。
3。
锅炉型式及参数（1）锅炉形式:英国三井2027-17。
毕业设计说明书25MW 凝汽式汽轮机组热力设计学号：学 院： 专 业：指导教师：2016年6月1227024207 中北大学（朔州校区） 热能与动力工程 张志香30MW凝汽式汽轮机组热力设计摘要本课题针对30MW凝汽式汽轮机组进行热力设计，在额定功率下确定汽轮机型式及参数，使其运行时具有较高的经济性，并考虑汽轮机的结构、系统、布置等方面的因素，以达到“节能降耗，保护环境”的目的。
本文首先对汽轮机进行了选型，对汽轮机总进汽量进行了计算、通流部分的选型、压力级比焓降分配及级数的确定、汽轮机级的热力计算、漏气量的计算与整机校核等。
根据通流部分选型，确定排汽口数与末级叶片、配汽方式和调节级的选型，并进行各级比焓降分配与级数的确定；对各级进行热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸，相对内效率，实际热力过程曲线。
根据热力计算结果，修正各回热抽汽点压力达到符合实际热力过程曲线的要求，并修正回热系统的热力平衡计算，分析并确定汽轮机热力设计的基本参数。
关键词：汽轮机，凝汽式，热力系统，热力计算Thermodynamic design of 30MW condensing steam turbineAbstractThis topic for 30MW steam turbine unit for thermal design, seek appropriate turbine at rated power, to make it run with higher economic and to considered to steam turbine structure, system and arrangement and parts. So it can achieve "energy saving, environmental protection" purpose.Determination of machine, firstly, the steam turbine for the selection of the turbine total inlet were calculated through flow part of the selection pressure enthalpy drop distribution and series, steam turbine thermodynamic calculation, the leakage amount of calculation and check. According to the through flow part of selection to determine the exhaust port number and the last stage blades of steam distribution mode and regulation level selection, and for different levels of specific enthalpy drop distribution and the series of levels with a thermodynamic calculation for at all levels through flow part of the geometry and relative internal efficiency, the actual thermodynamic process curve. According to the thermodynamic calculation results, correction of regenerative extraction steam pressure to conform to the actual thermodynamic process curve, and repair Thermodynamic equilibrium calculation, analysis and determination of the basic parameters of the thermal design of the turbine.keywords:steam turbine, condensing type, thermodynamic system, thermodynamic calculation目录1 绪论 (1)2 汽轮机基本参数确定 (2)2.1原始数据 (2)2.2 汽轮机的基本参数确定 (2)3 汽轮机总进汽量的初步估算 (5)3.1 回热抽汽压力确定 (5)3.2 热经济性初步计算 (6)4 通流部分的选型 (15)4.1 排汽口数与末级叶片 (15)4.2 配汽方式和调节级的选型 (15)4.3 压力级设计特点 (18)5 压力级比焓降分配及级数的确定 (20)5.1 蒸汽通道的合理形状 (20)5.2 各级平均直径的确定 (20)5.3 级数的确定与比焓降的分配 (22)6 汽轮机级的热力计算 (25)6.1 叶型及其选择 (25)6.2 级的热力计算 (27)6.3级的详细计算 (34)7 汽轮机漏汽量的计算与整机校核 (37)7.1 阀杆漏汽量的计算 (37)7.2 轴封漏汽量的计算 (37)7.3 汽封直径的确定 (38)7.4 整机校核 (39)8 结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1 绪论蒸汽轮机从1883年第一台实用性机组问世至今，已有100多年的历史[1]。
凝汽器端差计算公式凝汽器端差计算公式是在热动力学中用于衡量凝汽器性能的重要指标。
凝汽器是汽轮机热循环中的关键设备之一，其主要功能是将汽化的蒸汽冷凝为水，以便再次进入锅炉进行再热。
凝汽器的性能直接影响了汽轮机的效率和可靠性。
凝汽器端差是指凝汽器入口蒸汽与出口冷凝水之间的温度差，通过计算凝汽器端差可以评估凝汽器的工作状态和热交换效果。
凝汽器端差越小，表明凝汽器的热交换效率越高，热能损失越小，汽轮机的工作效率越高。
凝汽器端差计算公式如下：∆T = Ti - Te其中，∆T表示凝汽器端差，Ti表示凝汽器入口蒸汽温度，Te表示凝汽器出口冷凝水温度。
在实际应用中，凝汽器端差的计算可以通过两种常见方法进行：热力学法和密封热力学法。
热力学法是最常用的计算凝汽器端差的方法，根据蒸汽和冷凝水的温度数据直接计算得到端差值。
通常情况下，凝汽器端差应控制在一定范围内，以实现最佳的热交换效果。
过高或过低的凝汽器端差都会导致汽轮机效率下降，甚至对设备的安全运行产生影响。
密封热力学法是一种更加精确的计算凝汽器端差的方法，其通过考虑凝汽器中的密封效果和热水混入等因素来确定凝汽器的实际端差。
该方法需要更多的凝汽器运行参数和设备性能数据，但可以提供更准确的端差值，用于实现凝汽器的优化和性能改进。
根据凝汽器端差计算结果，可以进行凝汽器系统的调整和改进。
一些常见的优化措施包括增加凝汽器的传热面积、改善冷却水质量、提高凝汽器进口蒸汽温度等。
通过减小凝汽器端差，可以提高汽轮机的热效率，降低燃料消耗，减少环境污染。
总之，凝汽器端差计算公式是评价凝汽器性能的重要工具。
通过准确计算凝汽器的端差值，可以为设备的优化和性能改进提供指导，提高汽轮机的效率和可靠性。
在今后的研究和工程实践中，应进一步完善凝汽器端差计算模型，提高计算结果的准确性和可靠性。
这将有助于推动凝汽器技术的进一步发展和应用。
600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算凝汽式机组是一种常见的发电机组，其热力系统是整个机组运行的核心。
本文将对600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统进行计算，以探讨其热力性能。
首先，我们需要了解凝汽式机组的基本原理。
在凝汽式机组中，燃煤或燃气的燃料在锅炉中燃烧，产生高温的燃烧气体。
燃烧气体通过锅炉中的热交换器传热给水，将水蒸汽产生。
蒸汽经过扩张机进行膨胀，驱动发电机运转，然后蒸汽进入凝汽器，冷却成水并凝结，然后被泵送回锅炉中进行再次加热。
根据以上原理，我们可以计算600MW凝汽式机组的热力系统。
首先，我们需要确定机组的热效率。
热效率是指机组产生的电能与供给机组的燃料能量之间的比值。
我们可以根据燃煤或燃气的热值和机组的实际发电量来计算机组的热效率。
其次，我们需要计算机组的热损失。
热损失是指机组在能量传递和转换过程中未能被充分利用而流失掉的热量。
机组的热损失可以从锅炉、发电机、凝汽器以及其他相关设备中产生。
我们可以通过测量这些设备的热损失来估计整个机组的热损失。
然后，我们需要计算机组的热功率。
热功率是指机组所能够产生的热量。
热功率可以从锅炉中的蒸汽量以及蒸汽的压力来计算。
我们可以根据锅炉的设计参数以及实际运行数据来计算热功率。
最后，我们需要计算机组的热耗率。
热耗率是指机组所需要的热量与发电机输出的电量之间的比值。
我们可以根据热耗率来评估机组的热利用效率。
综上所述，600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算涉及到热效率、热损失、热功率和热耗率的计算。
通过对这些参数的计算，可以评估机组的热力性能，并找出可能存在的问题和改进空间，提高机组的热利用效率。
Jilin Jian zhu University课程设计计算书目录绪论.................................... 错误！未定义书签。
1.近似热力过程曲线的拟定................ 错误！未定义书签。
2.估算汽轮机进汽量D0.................... 错误！未定义书签。
3.确定抽汽压力.......................... 错误！未定义书签。
4.各级加热器抽汽量计算.................. 错误！未定义书签。
4-1 H1高压加热器..................... 错误！未定义书签。
4-2 H2高压加热器..................... 错误！未定义书签。
4-3 H d--除氧器 ....................... 错误！未定义书签。
4-4 H3低压加热器..................... 错误！未定义书签。
4-5 H4低压加热器..................... 错误！未定义书签。
5.流经汽轮机各级组的蒸汽流量及其内功率计算调节级错误！未定义书签。
6.计算汽轮机装置的经济性................ 错误！未定义书签。
7.通流部分选型.......................... 错误！未定义书签。
7-1 配气方式和调节型选型............. 错误！未定义书签。
7-2调节级几何参数的选择.............. 错误！未定义书签。
7-3各级平均直径的确定................ 错误！未定义书签。
7-3-1 第一压力级平均直径的估取.... 错误！未定义书签。
7-3-2本机末级直径的估取........... 错误！未定义书签。
7-3-3确定压力级平均直径的变化..... 错误！未定义书签。
7-4级数的确定及比焓的分配............ 错误！未定义书签。
660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）一、计算任务书（一）计算题目国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）（二）计算任务1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j；3.计算机组的和全厂的热经济性指标；4.绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。
（三）计算类型定功率计算（四）热力系统简介某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。
其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原则性热力系统如图5-1所示。
该系统共有八级不调节抽汽。
其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7℃、0℃、-1.7℃。
第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5℃。
气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。
然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。
给水泵气轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。
扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
600MW凝汽式汽轮机组的热力计算热力计算是对凝汽式汽轮机组运行过程中的热力参数进行计算和分析的过程。
凝汽式汽轮机组是一种高效、稳定和可靠的能源转化设备，广泛应用于电力工业、化工工业和冶金工业等领域。
以下将详细介绍针对600MW凝汽式汽轮机组的热力计算。
1.热力计算的基本概念和原理热力计算是根据热力平衡原理以及能量守恒和熵增原理，对凝汽式汽轮机组的热力性能进行计算和分析的方法。
主要包括工质流量、压力、温度、焓值、功率和效率等参数的计算。
2.工质流量的计算凝汽式汽轮机组的蒸汽流量是其运行的重要参数之一、通过对锅炉和汽轮机的热力平衡进行计算，可以得到汽轮机的蒸汽流量。
其中，锅炉的热量输出由燃烧器的燃烧效率、燃料热值和过热器温度等因素决定。
汽轮机的蒸汽流量由机组的电输出、发电机效率和蒸汽特性等因素决定。
3.压力和温度的计算凝汽式汽轮机组的工作流程中涉及多个压力级和温度级。
通过对汽轮机各级汽缸、凝汽器和再热器的热力平衡进行计算，可以得到各级的压力和温度。
其中，压力和温度的计算需要考虑系统的热力损失和蒸汽特性等因素。
4.焓值的计算凝汽式汽轮机组的蒸汽焓值是其运行的重要参数之一、蒸汽焓值可以通过饱和蒸汽表和过热蒸汽表查得。
根据各级汽缸的压力和温度计算出的焓值，可以确定汽轮机各级的焓降和功率输出。
5.功率和效率的计算凝汽式汽轮机组的功率输出和效率是对其运行性能评估的重要指标。
功率可以通过发电机的输出电功率确定。
效率可以通过对锅炉和汽轮机的热力平衡进行计算。
热力损失、热回收和蒸汽特性等因素都会影响汽轮机组的效率。
总结：600MW凝汽式汽轮机组的热力计算涉及工质流量、压力、温度、焓值、功率和效率等参数的计算。
通过对锅炉和汽轮机的热力平衡进行计算和分析，可以对凝汽式汽轮机组的热力性能进行评估和优化。
热力计算是提高凝汽式汽轮机组运行效率和性能的重要工作。
凝汽器热力计算范文凝汽器是热力工程中常用的重要设备之一，用于将蒸汽中的热能转化为能量，使其冷凝为液体状态。
凝汽器的性能参数对整个蒸汽系统的能效和运行安全性具有重要影响。
因此，准确计算凝汽器的热力性能十分重要。
凝汽器的热力计算主要包括冷凝热量计算、传热面积计算和热阻计算。
首先，进行冷凝热量计算。
凝汽器的冷凝热量是指单位时间内从蒸汽中释放出来的热量。
冷凝热量的计算可以通过以下公式进行：冷凝热量=蒸汽流量×焓降其中，蒸汽流量是指进入凝汽器的蒸汽质量流量，单位为千克/秒；焓降是指冷凝器内蒸汽的进口焓与出口焓之差，单位为焦耳/千克。
其次，进行传热面积计算。
传热面积是指蒸汽与冷却介质之间进行传热的接触面积。
传热面积的计算可以通过以下公式进行：传热面积=冷凝热量/传热系数×温差其中，传热系数是指蒸汽与冷却介质之间传热的比例系数，其大小与凝汽器的结构、材料、工作条件等有关。
传热系数的计算可以通过经验公式或实验测定得到；温差是指蒸汽与冷却介质之间的温度差，单位为摄氏度。
最后，进行热阻计算。
热阻是指热流通过凝汽器传递时所遇到的阻力。
热阻的计算可以通过以下公式进行：热阻=传热面积/传热系数热阻的大小直接影响到凝汽器的散热能力，较小的热阻可以提高凝汽器的冷凝效果。
需要注意的是，以上的热力计算仅仅是凝汽器热力设计的基本流程，实际的计算过程会受到多种因素的影响，如凝汽器的结构形式、材料、工作条件等。
因此，在进行凝汽器的热力计算时，需要考虑到各种因素的综合影响。
凝汽器的热力计算对于保证蒸汽系统的运行安全性和能效具有重要的意义。
通过准确计算凝汽器的冷凝热量、传热面积和热阻，可以优化凝汽器的设计和运行，提高蒸汽系统的能效和稳定性。
在实际应用中，还应根据具体的使用需求和工作条件，进行合理的选择和设计，以满足实际的使用要求。
总之，凝汽器热力计算是热力工程中的重要内容，涉及到冷凝热量计算、传热面积计算和热阻计算等多个方面。
热力发电厂课程设计计算书题目：600MW亚临界凝汽式机组全厂原则性热力系统计算专业：火电厂集控运行班级：热动核电1101班学号：姓名：王力指导教师：冯磊华目录1.本课程设计的目的热力发电厂课程设计的主要目的是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标，由此衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性。
是学生在学习热力发电厂课程后的一次综合性的训练，是本课程的重要环节。
通过课程设计是学生进一步巩固、加深所学的理论知识并有所扩展；学习并掌握热力系统全面性计算和局部性分析的初步方法；培养学生查阅、使用国家有关设计标准、规范，进行实际工程设计，合理选择和分析数据的能力；锻炼提高运算、制图、计算机编程等基本技能；增强工程概念，培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度。
2.计算任务1.根据给定的热力系统数据，在h—s图上汇出蒸汽的汽态膨胀线（要求出图占一页）。
2.计算额定功率下的汽轮机进汽量D0，热力系统各汽水流量Dj。
3.计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）。
3.计算原始资料1.汽轮机形式及参数（1）机组形式：亚临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴、凝汽式机组。
（2）额定功率：P e =600MW 。
（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）：P 0=，t 0=537℃。
（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段：P rh =，t rh =537℃冷段：P ’rh =，t ’rh =315℃。
（5）汽轮机排气压力P c =，排气比焓h c =kg 。
2.回热加热系统参数（1）机组各级回热抽汽参数 表3-1（2）最终给水温度：t fw =℃。
（3）给水泵出口压力：P u =，给水泵效率：83%。
（4）除氧器至给水泵高差：。
（5）小汽机排汽压力：Pc=。
凝汽器真空泵配置计算公式
1. 凝汽器尺寸计算公式：
凝汽器的体积大小通常由所需的气体负荷和排气速度来决定。
基本的体积计算公式可以用以下公式表示：
V = Q / (P t)。
其中，V表示凝汽器的体积，Q表示气体负荷，P表示所需
的真空度，t表示排气速度。
2. 真空泵功率计算公式：
真空泵的功率计算可以根据所需的真空度和气体负荷来确定。
一般的功率计算公式可以表示为：
P = (Q P) / (S 600)。
其中，P表示真空泵的功率，Q表示气体负荷，P表示所需
的真空度，S表示泵的抽速。
3. 凝汽器形状计算公式：
凝汽器的形状对其性能有重要影响。
通常可以根据具体情况选择圆柱形、球形或其他形状。
但是，对于特定形状的凝汽器，其体积和表面积可以通过相应的公式计算得出，以满足实际需求。
需要注意的是，以上公式只是基本的计算公式，实际情况可能还需要考虑其他因素，如温度、压力、气体成分等。
因此，在实际应用中，还需要根据具体情况综合考虑，可能需要进行更为复杂的计算和分析。
凝汽器热负荷凝汽器是一种常见的热交换设备，广泛应用于许多工业过程中，特别是在蒸汽动力和制冷领域。
它的主要功能是将蒸汽或气体冷凝为液体，同时释放出大量的热量。
本文将对凝汽器的热负荷进行详细的介绍和分析。
凝汽器的热负荷是指单位时间内从凝汽器中释放的热量，通常以单位时间内冷凝的蒸汽或气体的质量来表示。
热负荷的大小取决于多个因素，其中最主要的是冷凝介质的质量流量和温度。
当冷凝介质的质量流量和温度越高时，凝汽器的热负荷也就越大。
凝汽器的热负荷还受到其他因素的影响，例如冷却介质的温度、压力和流量，以及凝汽器的设计和性能等。
在选择和设计凝汽器时，需要综合考虑这些因素，并根据实际的工艺需求和条件进行合理的优化。
凝汽器的热负荷可以通过多种方式进行计算和估算。
最常用的方法是利用能量平衡原理，根据冷凝介质的质量流量、温度和焓值，以及冷却介质的温度和流量等参数，计算凝汽器热负荷的大小。
此外，还可以通过实际运行数据的观测和分析，以及理论模型的建立和验证等方法进行热负荷的估算和预测。
对于不同类型和工艺的凝汽器，其热负荷的计算和分析方法也有所不同。
例如，对于蒸汽动力系统中的冷凝器，可以根据蒸汽的质量流量和温度，以及冷却水的温度和流量等参数，利用热平衡原理进行计算。
对于空调和制冷系统中的冷凝器，可以根据制冷剂的质量流量和温度，以及冷却水的温度和流量等参数，利用热平衡原理进行计算。
凝汽器的热负荷是决定其设计和运行参数的重要指标之一。
通过合理的热负荷计算和分析，可以选择合适的冷凝介质、冷却介质和冷却方式，优化凝汽器的设计和性能，提高其热交换效率和运行效果。
同时，在凝汽器的运行过程中，还需要进行定期的热负荷监测和分析，以确保其运行在最佳的工况和状态下。
总之，凝汽器的热负荷是决定其性能和效果的重要参数之一。
通过合理的计算和分析，可以选择合适的设计和运行参数，提高凝汽器的热交换效率和运行效果。
在实际应用中，需要根据具体的工艺需求和条件，结合综合的考虑和优化，进行准确的热负荷计算和估算。
1 凝汽设备的作用和特性1.1凝汽设备的作用凝汽设备主要由凝汽器（又称凝结器、冷凝器等）、冷却水泵（或称循环水泵）、凝结水泵及抽气器等组成，其中凝汽器是最主要的组成部分。
在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水，并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。
凝气设备的任务是：（1）凝汽器通过冷却水与乏汽的热交换，把汽轮机的排汽凝结成水。
（2）凝结水由凝结水泵送至除氧器，经过回热加热作为锅炉给水继续重复使用。
（3）不断的将排汽凝结时放出的热量带走。
（4）不断地将聚集在凝汽器内的空气抽出，在汽轮机排汽口建立与维持高度的真空度。
（5）凝汽设备还有一定的真空除氧作用。
（6）汇集和贮存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽，能够缓冲运行中机组流量的急剧变化、增加系统调节稳定性。
图1.1为简单的凝汽设备原则性系统。
冷却水泵抽来的具有一定压力的冷却水（地下水、地表水或海水），流过凝汽器的冷却水管。
汽轮机的排汽进入凝汽器后，蒸汽凝结成水释放出的热量被由冷却水泵不断送来的冷却水带走，排汽凝结成水并流入凝汽器底部的热水井，然后由凝结水泵送往加热器和除氧器，送往锅炉循环使用。
抽气器不断地将凝汽器内的空气抽出以保持高度真空图1.1 凝汽设备的原则性系统1—汽轮机；2—发电机；3—凝汽器；4—抽汽器；5—凝结水泵；6—冷却水泵优良的凝气设备应满足以下要求：（1）凝汽器具有良好的传热性能。
主要通过管束的合理排列、布置、选取合适的管材来达到良好的传热效果，使汽轮机在给定的工作条件下具有尽可能低的运行背压。
（2）凝汽器本体和真空系统要有高度的严密性。
凝汽器的汽侧压力既低于壳外的大气压力，也低于管内的水侧压力。
所以如果水侧严密性不好，冷却水就会渗漏到汽侧，恶化凝结水水质；如果汽侧严密性不好，空气将漏入汽侧，恶化传热效果。
（3）凝结水过冷度要小。
具有过冷度的凝结水将使汽轮机消耗更多的回热抽汽，以使它加热到预定的锅炉给水温度，增大了热耗率。
同时，过冷也会使凝结水的含氧量增大，从而加剧了对管道的腐蚀。
因此现代汽轮机要求凝结水过冷度不超过2℃。
（4）凝汽器汽阻、水阻要小。
蒸汽空气混合物在凝汽器内由排汽口流向抽气口时，因流动阻力使其绝对压力降低，常把这一压力降称为汽阻。
汽阻的存在会使凝汽器喉部压力升高，凝结水过冷度及含氧量都增加，引起机组的热经济性降低和管子的腐蚀。
对大型机组汽阻一般为-4。
水阻是冷却水在凝汽器冷2.710MPa却管中的流动阻力和进出管子及进出水室时的局部阻力之和。
水阻的大小对冷却水泵选择和管道布置都有影响，应通过技术经济比较来确定。
（5）抽气设备功耗要小。
与空气一起被抽出的未凝结蒸汽量应尽可能地小，以降低抽气器功耗。
通常要求被抽出的蒸汽空气混合物中，蒸汽含量不超过2/3。
（6）凝结水的含氧量要小。
凝结水含氧量过大将会引起管道腐蚀并恶化传热。
一般要求高压机组凝结水含氧量小于0.03mg/L。
现代大型凝汽器，除了合理布置管束和流道以尽量减少汽阻，从而减少凝结水含氧量外，还设有专门的除氧装置，以保证凝结水含氧量在规定值以下。
（7）凝汽器的总体结构和布置方式应便于清洗冷却水管、便于运输和安装等。
例如国产首台600MW机组凝汽器装配好后，无水时的重量达1343t，高约15m，这种庞然大物必须便于运输安装。
国产首台600MW机组凝汽器冷却管长达14.792m，管子总根数则多达30300根，这样多而细长的管子清洗工作只有由自动清洗系统承担。
1.2 凝汽器的结构和作用凝汽器是一种固定板管壳式换热器，凝汽器管侧（或称冷却水侧）包括冷却管、管板、水室等，凝汽器壳侧（或称汽侧）属于真空容器。
凝汽器可分为混合式与表面式两大类。
在混合式凝汽器中，蒸汽与冷却水直接混合，这种凝汽器结构简单，成本低，但其最大的缺点是不能回收凝结水，所以现代汽轮机都不采用混合式凝汽器，全部采用表面式凝汽器。
在表面式凝汽器中，冷却工质与蒸汽冷却表面隔开互不接触。
根据所用的冷却工质不同，又分为空气式冷却式和水冷却式两种。
水冷却式凝汽器是最常用的一种，由于用水做冷却工质时，凝汽器的传热系数高，又能在保持洁净的和含氧量极小的凝结水的条件下，获得和保持高度真空，因为现代电站汽轮机中主要采用水冷却式凝汽器，只有在严重缺水地区的电站，才使用空气冷却式凝汽器。
表面式凝汽器结构见图 1.2。
凝汽器外壳通常呈椭圆形或矩形，两端连接着形成水室的盖端5和6，盖端与外壳之间装有管板，管板上装有很多冷却水管，使两端水室相通。
冷却水从进口进入水室8，经冷却水管进入另一端水室9，转向从出口流出。
汽轮机排汽从排汽进口进入凝汽器冷却水管外侧空间，通常称为汽侧，并在冷却水管外表面凝结成水，凝结水汇集到热水井后由凝结水泵抽出。
冷却水在凝汽器中要经过一次往返后才排出，这种凝汽器称为双流程凝汽器：若不经过往返而从另一端直接排出则称为单流程凝汽器。
在缺水地区还可以采用三流程或四流程等多流程凝汽器。
图1.2 表面式凝汽器结构1-排汽进口；2—凝汽器外壳；3—管板；4—冷却水管；5、6—水室的端盖；7—水室隔板；8、9、10—水室；11—冷却水进口；12—冷却水出口；13—热水井汽轮机排汽在凝汽器内的凝结过程基本上是等压过程，其绝对压力取决于蒸汽凝结时的饱和温度，此温度决定于冷却水温度（大致为0~30℃）以及冷却水与蒸汽之间的传热温差（一般约为10~20℃）。
考虑到大气压力下蒸汽的饱和温度为100℃，因此凝汽器是在远低于大气压力下及较高真空条件下工作的。
既然凝汽器要在真空条件下工作，所以必须利用抽气器在凝汽器开始工作时将其壳侧空气抽出以建立真空，并且将凝汽器工作过程中从真空系统不严密处漏入的空气以及夹带在汽轮机排汽中的空气不断的抽出，以维持真空。
凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比体积急剧缩小。
例如在绝对压力为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。
凝汽器内真空的形成和维持必须具备三个条件：凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量；凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结；抽气器必须把漏入的空气和排汽中的其他气体抽走。
我国设计制造的主要类型凝汽器的主要特性见表1.1* 90（8.82）表示新蒸汽压力为90at或8.82MPa，1at=0.0980665MPa。
1.3 凝汽器压力凝汽器压力是凝汽器壳侧蒸汽凝结温度对应的饱和压力，但是实际上凝汽器壳侧各处压力并不相等。
所谓凝汽器压力是指蒸汽进入凝汽器靠近第一排冷却管管束约300mm处的绝对压力（静压），用p a 表示，也叫凝汽器计算压力。
凝汽器进口压力是指凝汽器入口截面上的蒸汽绝对压力（静压），用'p表示，或称排汽压力，又称汽轮机k背压。
大型凝汽器的压力通常采用真空计测量，目前有的机组已采用绝对压力表测量，测点布置在离管束第一排冷却管约300mm 处，如图1.3所示。
通常情况下，我们常把凝汽器压力看成排汽压力凝汽器计算压力为 k am v p p p =-式中 p v —真空计所示的凝汽器真空值，Pa ；p am —气压计所示水银柱高度，Pa ；p k —凝汽器计算压力，Pa 。
图1.3 凝汽器压力的测量凝汽器真空等于当地大气压力减去凝汽器排汽压力值。
真空每降低1kPa ，或者近似地说真空度每下降一个百分点，热耗约增加1.05%。
真空度是指凝汽器的真空值与当地大气压力比值的百分数，即：=()100%kPa ⨯凝汽器的真空值（kPa）凝汽器真空度当地大气压力凝汽器压力的高低是受许多因素影响的，其中主要因素是汽轮机排入凝汽器的蒸汽量、冷却水的进口温度、冷却水量。
排汽压力越低，机组效率越高，因此只有使进入汽轮机的蒸汽膨胀到尽可能低的压力，才能增大机组的理想焓降，提高其热经济性。
图1.4为一次中间再热亚临界机组热效率与排汽压力的关系。
该汽轮机新蒸汽压力016.67p MPa =，新蒸汽和再热蒸汽温度01537t t ==℃，再热压力 3.665r p MPa =，机组容量300MW ，可以看出，若没有凝气设备，汽轮机的最低排汽压力是大气压，循环热效率ηt 只有37.12%，而当排汽压力为5kPa 时，45.55%τη=，两者之间的相对值/t t ηη∆达18.5%，因此，降低排汽压力对提高经济性的影响是十分显著的。
图1.4一次中间再热亚临界机组的热效率与排汽压力的关系汽轮机的排汽压力也不是越低越好，它有一个最佳值，这个最佳值受两方面因素的影响。
一方面，降低排汽压力需要增大凝汽器的冷却面积，增加冷却水量，进而增大厂用电率和运行费用。
因此，机组排汽压力降低时，虽然使汽轮机的理想焓降增大，机组功率相应增大，但凝汽器设备所消耗的功率也同时增大，这就会出现在某个排汽压力下，汽轮机因真空的提高而增加的功率等于或小于凝汽器设备所增大的能量消耗，因此，继续降低排汽压力就会得不偿失。
另一方面，排汽压力降低时，其体积急剧增大，汽轮机排汽部分的尺寸将显著增大，未级叶片高度也相应增大，使机组结构复杂。
若使未级尺寸不变，则势必增大末级排汽余速损失，这样降低排汽压力所得到的效益也就被抵消了。
因此近代汽轮机的设计排汽压力一般在0.0029～0.0069MPa的范围内，而不采用更低的数值。
2 凝汽器的工程热力计算2.1 热平衡方程根据传热学理论，假定不考虑凝汽器与外界大气之间的换热，则排汽凝结时放出的热量等于冷却水带走的热量，其热平衡方程式为m 21()t (t t )zp s c w p Q D h h K A D c =-=∆=- (2-9) 可近似地认为 4.1868c c h t =可近似地认为 ()520 4.1868s c h h -=⨯式中 Q —凝汽器热负荷，kW ；zp D —凝汽器蒸汽负荷，即汽轮机排汽进入凝汽器的蒸汽量，kg/s ；w D —进入凝汽器的冷却水量，kg/s ；s h —汽轮机排汽的焓值，kJ/kg ；c h —凝结水的焓，kJ/kg ；c t —凝结水的饱和温度；K —总传热系数，2/kW m ⋅℃；t m ∆—对数平均温差，℃；A —冷却却面积，m 2；2t —冷却水出口温度，℃；1t —冷却水进口温度，℃；p c —冷却水比定压热容，2/kW m ⋅℃，可根据冷却水平均 温度12+102t 查得，在低温范围内一般淡水计算取 4.1868/p c KJ kg =⋅℃；()zp s c D h h -—蒸汽凝结成水时释放出的热量，kJ/s ；m K t A ∆—通过冷却管的传热量，kJ/s ；21()w p D t t c -—冷却水带走的热量，kJ/s 。
从式（2-2）可以看出21()520zp s c zp w p w D h h D t t t D c D -∆=-== (2-2)所以当D zp 降低或D w 增加时，t ∆减小，蒸汽温度t s 减小，即凝汽器压力p k 降低了，真空提高，反之亦然。
