【正文】 動(dòng)初期建立凝汽器真空并且在機(jī)組正常運(yùn)行中保持凝汽器真空，確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本論文根據(jù)大量的資料將射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了明確，對(duì)系統(tǒng)的一些內(nèi)容進(jìn)行了整合和優(yōu)化。兩種抽氣器在抽吸同樣的空氣量時(shí)，射水式抽氣器可以在凝汽器喉部獲得較高的真空度。目前，我國(guó)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的非再熱機(jī)組、中小型機(jī)組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。70年代,很多國(guó)家都對(duì)抽氣器的工作原理進(jìn)行了深人研究。主要由工作水入口室，噴嘴，混合室，擴(kuò)散管和逆止門(mén)等部件組成，工作原理是：由射水泵供給的壓力水，通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入水室后，再進(jìn)入噴嘴。在混合室內(nèi)形成高度真空，使凝汽器內(nèi)的氣、汽混合物被吸入混合室，在混合室內(nèi)，氣、汽混合物和水混合后一起進(jìn)入擴(kuò)壓管。不僅如此，喉部長(zhǎng)度還對(duì)抽氣器的流量比有著較大的影響，通過(guò)研究表明，在一定范圍內(nèi)增加喉管的長(zhǎng)度，可以提高流量比。非正常漏入空氣的途徑有：① 低壓缸中分面不嚴(yán)密處漏入的空氣；② 排氣缸與凝汽器接口及其它真空管道、容器裂口處漏入，由于這些設(shè)備由缺陷漏入的氣體最大值無(wú)法預(yù)料，所以一般不作為確定抽氣器單臺(tái)容量的依據(jù)。將主汽輪機(jī)和給水泵汽輪機(jī)排氣量的總和除以主汽輪機(jī)排汽口數(shù)，即得每個(gè)主排汽口的有效蒸汽流量。射水抽氣器的性能方程為： （21）式中，pm為抽氣器吸入 壓力；tw為抽氣器工作水溫度；ps為工作水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力；Da為抽吸干空氣的質(zhì)量流量；Va為抽吸干空氣的體積流量。這種汽輪機(jī)是中溫中壓，沖動(dòng)凝氣式汽輪機(jī)。=14= m/s 工作水容積流量工作水容積流量由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式(39)計(jì)算: Vw= (39)式中 ——噴嘴出口截面直徑, =。(5) 在混合室內(nèi)既要在不太長(zhǎng)的喉管中實(shí)現(xiàn)兩相流的均勻混合，又要充分利用余速使排出的能量達(dá)到最少。泵的用途各不相同，根據(jù)原理可分為三大類，分別是容積泵，葉片泵和其他類型的泵。離心泵安裝形式 裝配時(shí)不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件。SH型泵：標(biāo)記示例：吸口直徑為250m，揚(yáng)程為54m、臥式、葉輪直徑經(jīng)第一次車小的單級(jí)雙吸式離心泵，其標(biāo)記為：250Sh54A。h/kg克氣之間。TD型抽氣器適宜選用單級(jí)雙吸、臥式中開(kāi)S型離心泵， 如沒(méi)有合適型號(hào)， 也可選用SH型泵。隔墻下部不應(yīng)開(kāi)孔，兩格池底均應(yīng)設(shè)排泥管，兩格池只設(shè)一處溢流管。因?yàn)樯渌涞娜萘孔畹拖薅鹊囊髴?yīng)滿足水泵故障時(shí)自動(dòng)倒泵的要求。以C12機(jī)組為例，射水抽氣工作水流量為140m3/h，℃。表62 常用管材的鋼號(hào)及推薦使用溫度鋼種鋼號(hào)推薦使用溫度（℃）允許上限溫度（℃）普通碳素鋼A3FA3，A3g 0～20020～300250350優(yōu)質(zhì)碳素鋼102020～44020～450450450普通低合金鋼16Mn15MnV40～45020～450475500耐熱鋼15GrMo12 GrMoV12MoVWBSiRe12GrMoVSiTiB510540～555540～555540～555540～555 540 570 580 600 600無(wú)縫鋼管材料為10號(hào)或20號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼。② 公稱直徑為滿足強(qiáng)度要求，一定外徑（D0）的管子隨著管內(nèi)介質(zhì)工作壓力的不同，就應(yīng)有不同的管壁厚度（S），使得內(nèi)徑尺寸（Di）各不相同，這給管道設(shè)計(jì)、制造和選用帶來(lái)許多不便，且在允許的介質(zhì)流速和壓損下，管道的通流能力是由管道內(nèi)徑所決定的。對(duì)閥門(mén)的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度，關(guān)閉嚴(yán)密性好，流動(dòng)阻力小，閥門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)輕體小，部件的互換性好，便于操作維修。調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行中需要經(jīng)常開(kāi)關(guān)，為防止介質(zhì)泄露，一般在調(diào)節(jié)閥之前要串聯(lián)關(guān)斷閥，開(kāi)啟時(shí)，要先全開(kāi)關(guān)斷閥而后再開(kāi)調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉時(shí)，先關(guān)調(diào)節(jié)閥然后再關(guān)關(guān)斷閥。本次設(shè)計(jì)的閥門(mén)采用截止閥較好。765= 閥門(mén)的選擇閘閥和截止閥都可作為關(guān)斷用，閘閥的特點(diǎn)是流動(dòng)阻力小，啟閉扭矩小，介質(zhì)可兩個(gè)方向流動(dòng)，但閥體較高，密封面多，制造要求高?？焖訇P(guān)斷閥有球形液壓止回閥、撲板式液壓止回閥、電磁式啟閉閥。發(fā)電廠閥門(mén)的主要材料有鑄鐵、鋼、鑄鋼、青銅、合金鋼及特種合金鋼，閥，門(mén)的材料不同，使用范圍也不一樣。因此公稱壓力下，隨著介質(zhì)工作溫度的升高，管道的最大允許工作壓力降低。有縫鋼管由分為直縫管和螺旋焊縫管等，無(wú)縫鋼管又分為冷軋管和熱軋管。這雙抽影響使當(dāng)夏季射水抽氣器工作水溫升高時(shí)真空變壞更多。當(dāng)采用自來(lái)水為水箱直接進(jìn)行補(bǔ)水時(shí)（或上水）且補(bǔ)水口（或進(jìn)水口）低于溢水口時(shí)，在補(bǔ)水口或（進(jìn)水口）上應(yīng)設(shè)倒流防止器或采取其他措施防止水的回流污染。C1N12 機(jī)組射水箱容量應(yīng)大于3．5～4．7m ，C25,N25 機(jī)組應(yīng)大于4．3～ 5．7 m3 ，N50機(jī)組應(yīng)大于20～26m 。低耗高效型射水抽氣器的設(shè)計(jì)就是其結(jié)構(gòu)型式、幾何尺寸及工作水參數(shù)的最佳配置過(guò)程。h/kg氣左右。（2）單級(jí)雙吸立式，殼體為中開(kāi)。：泵為多個(gè)葉輪，第一個(gè)葉輪的排出室接著第二個(gè)葉輪吸入口，以此類推。型式是中溫中壓、沖動(dòng)、凝氣式汽輪機(jī)。TD型射水抽氣器的設(shè)計(jì)選型原則：(1) 工作水在吸入室應(yīng)具有最佳流速，且單股水束應(yīng)具有最佳截面，以期水束能實(shí)現(xiàn)最佳分散度，分散后水質(zhì)點(diǎn)又具有最佳動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)以最少的水量裹脅最多的氣體。 ——工作水溫, =20℃。 工作水壓力～（a）～(a)本次射水抽氣器的選型工作水的壓力，符合上述的規(guī)定即可。為了調(diào)整好抽泣設(shè)備和凝汽器的運(yùn)行，通過(guò)查閱資料，推薦抽氣器設(shè)備的吸入壓力應(yīng)按照下列要求：(1) 電站汽輪機(jī)凝汽器(絕對(duì))或凝汽器設(shè)計(jì)壓力，取二者的最小值，最終選擇還應(yīng)該考慮在整個(gè)預(yù)期的運(yùn)行壓力內(nèi)的凝汽器與其抽氣設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)行，此外，當(dāng)選擇設(shè)計(jì)吸入壓力時(shí)，還應(yīng)考慮抽氣設(shè)備的實(shí)際位置。抽氣裝置的設(shè)計(jì)抽吸空氣量應(yīng)等于或大于按HEI標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的數(shù)值，即C=GV／Gh式中，C為儲(chǔ)備系數(shù)；GV為抽氣裝置設(shè)計(jì)抽吸空氣量，kg/h；Gh按HEI標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的漏人空氣量，kg/h。射水抽氣設(shè)備在機(jī)組運(yùn)行中必須能正常的從凝汽器中抽出不凝結(jié)蒸汽，以產(chǎn)生與物性參數(shù)和傳熱相適應(yīng)的最小蒸汽凝結(jié)壓力，需要抽出的不凝結(jié)氣體的主要來(lái)源包括以下幾項(xiàng)，但不以次為限：(1) 所存在低于大氣壓下運(yùn)行的系統(tǒng)中漏人的空氣；(2) 進(jìn)入凝汽器的疏水和排放釋放出來(lái)的氣體；(3) 進(jìn)入凝汽器補(bǔ)給水釋放出來(lái)的氣體；(4) 在閉式循環(huán)中使用凝結(jié)水平衡箱內(nèi)所產(chǎn)生的氣體；(5) 在某些形式的核燃料的循環(huán)中，給水離解出來(lái)的氧氣，氫氣以及其它不凝結(jié)氣體。②.~，~，顯然與短喉部相比，長(zhǎng)喉部射水抽氣器的經(jīng)濟(jì)性明顯地提高。圖為典型的射水抽氣器，它主要由工作水入口水室、噴嘴、混合室、擴(kuò)壓管和止回閥等組成。射水抽氣器，射水池，射水泵，閥門(mén)都設(shè)計(jì)完畢后對(duì)管道進(jìn)行選型，管道要簡(jiǎn)單，布置合理，節(jié)約能耗。在噴嘴總面積不變的情況下,增加噴嘴數(shù)目,將使水束在吸人室的分布更趨均勻,其外緣對(duì)氣體的附吸、粘滯作用更強(qiáng)烈。例如，對(duì)于高中壓母管制額定參數(shù)啟動(dòng)的機(jī)組，工作蒸汽來(lái)源方便，多采用射汽式抽氣器。與射汽式抽氣器比較，采用射水式抽氣器能夠節(jié)省消耗在射汽式抽氣器的蒸汽量，且不需要冷卻器，提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性。而我國(guó)是世界上少有的幾個(gè)以煤電為主的一次能源國(guó)家，對(duì)于中小型火電廠能源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重。本文通過(guò)對(duì)射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)射水抽氣系統(tǒng)分析和研究，從而找到提高射水抽氣系統(tǒng)效率的方法，并對(duì)射水抽氣系統(tǒng)一些問(wèn)題提出建議。射水抽氣系統(tǒng)的主要關(guān)鍵部件是射水抽氣器。射水抽氣器屬于射流式抽氣器，這是利用具有一定壓力的流體，在噴管中膨脹加速，以很高的速度將吸入室內(nèi)的低壓氣體吸走。該型抽氣器的構(gòu)造特點(diǎn)是：（1）水噴嘴由一只改成四只,而總截面積基本不變；（2）空氣進(jìn)口由單側(cè)改成雙側(cè),對(duì)稱排列,避免單側(cè)進(jìn)氣時(shí)射流噴入喉管的氣相偏流。當(dāng)射水抽氣器的容量大小確定后，即可對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝進(jìn)行研究和分析。(3) 單通道射水抽氣器，單通道射水抽氣器即為單個(gè)喉管的射水抽氣器。這一點(diǎn)在短喉部射水抽氣器中是達(dá)不到的。⑤ 抽氣管喉部上側(cè)空氣管入口處裝有止回閥，可有效地防止汽機(jī)停機(jī)時(shí)凝汽器真空的快速下降。由于HEI標(biāo)準(zhǔn)給抽氣器裝置容量計(jì)算帶來(lái)了滿意的經(jīng)濟(jì)效果，所以被世界各國(guó)所公認(rèn)。 抽氣器的吸入壓力射水抽氣器的吸入壓力是指汽、氣混合物入口管法蘭前D1或610mm處的絕對(duì)靜壓力。表23 工作水溫變化與射水抽氣器抽吸壓力的關(guān)系曲線對(duì)于凝汽器的工作水溫度選擇，一般按照當(dāng)?shù)氐臍庀?、水文條件及補(bǔ)水量。~。但由于最初的射水抽氣器的效率比較低，為此，研究新型高效的射水抽氣器用于新的火電汽輪機(jī)機(jī)組十分重要。汽輪機(jī)組的抽氣器容量選擇是否合理，對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要，因容量過(guò)大耗功大，容量過(guò)小，凝汽器的真空下降。按揚(yáng)程流量的要求并根據(jù)葉輪結(jié)構(gòu)組成級(jí)數(shù)分為：：泵有一只葉輪，葉輪上一個(gè)吸入口，一般流量范圍為：，H在8150米，流量小，揚(yáng)程低。分立式或臥式安裝。它最初與二十年代使用與勃朗—鮑浮利汽輪機(jī)上。水流量為1 3m3/kg氣，面積比在4．7～5．3之間。該廠的N50機(jī)組推薦射水泵出力為792 m3／h，射水箱容量?jī)?chǔ)存時(shí)間為5／792=O．0063h.一般水泵房吸水池的容量為3～5 m3。 D水箱內(nèi)徑（m）。水箱底部設(shè)置出水管。它的任務(wù)是把汽、水從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備，或把他們排放到大氣、地溝里去。表63 20號(hào)鋼制成的管子和管件壓力公稱壓力PN試驗(yàn)壓力PT設(shè)計(jì)溫度（℃）≤200250 300 350 400 425 450P20P25P30P35P40P45121454661010162016253125242219174050403935312722648064625650433626100125100978778685741160200160156140125108916620025020019517515613611482250313250243219195170142103320400320312280250217182132400500400390350312272228165500625500487438390340285207國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將管道壓力分為若干個(gè)公稱壓力等級(jí)，管內(nèi)介質(zhì)溫度由0℃至材料允許的最高溫度間又分為若干個(gè)溫度等級(jí)，每一個(gè)溫度等級(jí)下的壓力值溫度等級(jí)下的允許最大工作壓力。補(bǔ)償是指吸收管道熱膨脹、減少管道熱應(yīng)力及作用力的措施，常用的補(bǔ)償方法有熱補(bǔ)償和冷補(bǔ)償兩種。球閥密封面小，不易磨損，可裝于任意位置管道上。 本設(shè)計(jì)為射水抽氣器系統(tǒng)，設(shè)計(jì)供水溫度為20℃。(3) 管道的防腐管道停止運(yùn)行后，外界的空氣必然會(huì)進(jìn)入管道系統(tǒng)。 管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家和部頒有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。閘閥和截止閥只作為關(guān)斷用，不作為流量或壓力調(diào)節(jié)閥，否則閥門(mén)會(huì)迅速磨損導(dǎo)致泄露，失去嚴(yán)密性。在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)、制造及管件連接時(shí)，都采用公稱直徑作為管道的基本尺寸。通常使用在管徑大于300mm的大口徑管道上。從理論上說(shuō)，該水箱水溫只能接近而會(huì)超過(guò)凝汽溫度，進(jìn)水溫度2O℃時(shí)，該系統(tǒng)假設(shè)既不泄漏也不補(bǔ)水，則水溫接近32℃需經(jīng)過(guò)(3220)／=363．6h。所以本次射水系統(tǒng)的射水箱應(yīng)不小于：280=。③ 射水箱鋼制或混凝土都可以，地上式或地下布置也都均可，采用鋼制的水箱，地上布置較好，這是為了方便維修，如果采用鋼筋混凝土的水箱，地下布置較好，這樣布置的話可以節(jié)約更多的場(chǎng)地，同時(shí)也方便通行。5．射水池的設(shè)計(jì)和研究 射水池的作用和設(shè)計(jì) 射水池的作用 射水池是射水抽氣系統(tǒng)中不可缺少的一部分，射水池的設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系到射水泵和射水抽氣器的效率和能力問(wèn)題，即關(guān)系到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。我國(guó)在8O年代初采用。為此配用合適參數(shù)的水泵尤為重要。單級(jí)雙吸式離心泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)緊湊 外形美觀，穩(wěn)定性好，便于安裝。離心泵屬于葉片泵，離心泵應(yīng)用非常廣泛，其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速高，體積小，重量輕，效率高，流量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能平穩(wěn)，容易操作和維修；其不足是：起動(dòng)前泵內(nèi)要灌滿液體。吸入室的幾何結(jié)構(gòu)，喉口形狀，喉勁噴嘴面積比，喉長(zhǎng)喉管徑比等都根據(jù)兩相流的最新研究成果、用新的計(jì)算方法、并經(jīng)試驗(yàn)確定。例如，對(duì)于高中壓母管制額定參數(shù)啟動(dòng)的機(jī)組，工作蒸汽來(lái)源方便，多采用射汽式抽氣器。 射水抽氣器選型計(jì)算 工作水壓工作水壓力就是射水抽氣器水室內(nèi)噴嘴前的絕對(duì)靜壓力。被抽吸的汽氣混合物溫度應(yīng)為吸入室壓力下，飽和蒸汽溫度減去下列兩個(gè)溫度值中較高的一者。(3) 混合物狀態(tài)參數(shù)。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)初期建立凝汽器真空以及運(yùn)行過(guò)程中保持凝汽器真空都需要抽真空系統(tǒng)完成。根據(jù)等截面喉管末端仍具有較高流速及整個(gè)喉管之間流速互不干涉原理，該型抽水器實(shí)現(xiàn)了喉管下段及出口的分段抽氣；所提供的后置式抽氣器也多為多通道，可供抽吸軸封加熱器之空氣。汽混合物的入口裝有止回閥。射水抽氣器的選擇對(duì)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。全蘇熱工研究所將抽氣器加以改進(jìn),將原有的扇形通道改成圓形,并以此作為母型進(jìn)行一系列的對(duì)比試驗(yàn)。最早使用的是瑞士