【文章內(nèi)容簡介】 氣體連續(xù)不斷的抽出，保證凝汽器始終在高度真空下運行。~。為了調(diào)整好抽泣設備和凝汽器的運行，通過查閱資料，推薦抽氣器設備的吸入壓力應按照下列要求：(1) 電站汽輪機凝汽器(絕對)或凝汽器設計壓力，取二者的最小值，最終選擇還應該考慮在整個預期的運行壓力內(nèi)的凝汽器與其抽氣設備的協(xié)調(diào)運行，此外，當選擇設計吸入壓力時，還應考慮抽氣設備的實際位置。(2) 工業(yè)或船用汽輪機凝汽器(絕對)或為運行所要求的最低壓力，取二者最小值。由于凝汽器是處于負壓下運行，因從而從真空系統(tǒng)不嚴密處有空氣漏人，它將嚴重影響凝汽器內(nèi)的凝結換熱，為了維持凝汽器內(nèi)合理的真空，必須隨時把凝汽器內(nèi)的非凝結氣體抽出。抽氣器從凝汽器中抽出的氣體是氣、汽混合物，通常情況下混合氣體按質量分，空氣占1／3，水蒸氣占2／，從而使工作水溫升高。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為工作水溫度所對應的飽和蒸汽壓力；Da為抽吸干空氣的質量流量；Va為抽吸干空氣的體積流量。由式中，工作水溫度升高，對應飽和蒸汽壓力增大，在抽吸的干空氣量不變的情況下，抽氣器吸入壓力增大，抽吸能力下降，凝汽器真空也隨之下降。 抽氣器的吸入溫度抽氣的吸入溫度是指在射水抽氣器吸入口處被抽吸的汽氣混合物的溫度。被抽吸的汽氣混合物溫度應為吸入室壓力下，飽和蒸汽溫度減去下列兩個溫度值中較高的一者。(1) 飽和蒸汽溫度與循環(huán)水進口設計溫度之差的25％(2) ℃運行中，抽氣口蒸汽的實際溫度受到運行特征，不凝結氣體的負荷和抽氣設備的容量特性的影響，和設計溫度可能有所差別。 工作水溫度工作水溫度是射水抽氣器進口水的溫度。根據(jù)式（1）可畫出射水抽氣器的特性曲線，如圖。由圖可知當工作水溫超過30℃時，每升高5℃。另一方面，根據(jù)水蒸氣的熱力性質，由于射水溫度高于射水抽氣的溫度高于射水抽氣器喉部壓力所對應的飽和溫度，使得部分水汽化，體積突然膨脹，以國產(chǎn)200MW機組為例，當工作水溫升高到30℃時，工作水汽化后的水汽總的體積流量為汽化前的3841倍，工作水流量下降，抽氣器吸入室壓力突然升高，抽吸能力下降，從而影響凝汽器的真空。表23 工作水溫變化與射水抽氣器抽吸壓力的關系曲線對于凝汽器的工作水溫度選擇，一般按照當?shù)氐臍庀蟆⑺臈l件及補水量。一般推薦：15℃、20℃、25℃或用戶要求。根據(jù)演馬電廠的當?shù)貧庀蠛蜋C組要求，工作水溫設計為20℃比較合適。 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。3．射水抽氣器的計算及選型 射水抽氣器的計算所需要的量 演馬電廠的機組參數(shù)本次射水抽氣系統(tǒng)的設計是以河南煤化集團演馬電廠的汽輪機組為基礎設計的。由于射水抽氣系統(tǒng)的設計核心是射水抽氣器的選型，所以本章以演馬電廠機組參數(shù)為基礎對射水抽氣器選型所需的參數(shù)進行計算。通過查照演馬電廠三號機組運行規(guī)程確定射水抽氣器計算所需的參數(shù)，以下是演馬電廠機組的具體參數(shù)：(1) 汽輪機型號。這種汽輪機是中溫中壓，沖動凝氣式汽輪機。(2) 汽輪機主要規(guī)范表31 汽輪機主要規(guī)范額定功率25MW最大功率28MW旋轉方向順時針轉速3000r/min級數(shù)十三級回熱抽汽級數(shù)五級(3) 凝汽器參數(shù)表32 凝汽器主要參數(shù)凝汽器型號N2002Ⅰ型式分列二道制表面式管徑Φ25冷卻面積5400t/h管長6560mm管子材料Sus304設計冷卻水溫20℃冷卻水阻力管數(shù)3920 射水抽氣器選型計算所需要確定的量本次射水抽氣器選型計算所需要確定的量有：工作水壓、工作水溫、吸入室壓力P1。抽出空氣量D大氣壓力Pa、水汽混合物密度ρ、最大工作水壓P、最小工作水壓P、抽出空氣容積流量V速度系數(shù)φ、工作水速C工作水容積流量Vω、容積引射系數(shù)u0。 射水抽氣器選型計算 工作水壓工作水壓力就是射水抽氣器水室內(nèi)噴嘴前的絕對靜壓力。～，～。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。本次由演馬電廠《運行規(guī)程》查的工作水壓： P0= ata （31） 工作水溫度工作水溫度就是射水抽氣器水室進口處水的溫度。由焦煤集團演馬電廠的《運行規(guī)程》查得工作水溫度： =20℃ （32） 抽出空氣量抽出空氣量即抽氣器容量，是指在設計工況下，單位時間內(nèi)抽氣器所能抽吸干空氣的質量。由美國HEI表面式凝汽器標準確定抽氣器的容量，可查得：= Kg/h （33） 吸入室壓力吸入室壓力就是指汽、氣混合物入口管法蘭前或610mm處的絕對靜壓力。~。由焦煤集團演馬電廠的《運行規(guī)程》查得吸入室壓力：P1= ata （34） 大氣壓力Pa 大氣壓力由當?shù)卮髿鈮憾?，本地大氣壓力約為：Pa= ata （35） 水氣混合物密度ρ 水氣混合物密度即為混合室內(nèi)射出的水流和其所卷吸攜帶的空氣所組成的水氣混合物密度。由《機械工程手冊》查得，其值一般為800~850，此處取為：ρ=830 Kg/ m （36） 抽出空氣容積流量抽出空氣容積流量由《機械工程手冊》查得，可按下式公式（37）計算 =29310D1 （37）式中 D1——抽出空氣量，D1= Kg/h。 ——工作水溫, =20℃。 ——吸入室壓力, = ata。 ——飽和蒸汽壓力, = ata. =29310= m/s 速度系數(shù)φ速度系數(shù)由《機械工程手冊》查得:單噴嘴時，φ=；四噴嘴時，φ=，本設計為單噴嘴，所以取:φ= 工作水速工作水速由《機械工程手冊》查得，可按下式公式（38）計算: =14φ （38）式中 = －=－= ata。 φ——速度系數(shù), φ=。=14= m/s 工作水容積流量工作水容積流量由《機械工程手冊》查得，可按下式公式(39)計算: Vw= (39)式中 ——噴嘴出口截面直徑, =。 ——工作水速, = m/s.Vw== m/s 容積引射系數(shù)容積引射系數(shù)由《機械工程手冊》查得，可按下式公式(310)計算: = （310)式中 ——抽出空氣容積流量，= m/s； ——工作水容積流量，= m/s。== 射水抽氣器的選型分析抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機設備的情況和抽氣設備的特點來考慮。例如，對于高中壓母管制額定參數(shù)啟動的機組，工作蒸汽來源方便，多采用射汽式抽氣器。而對于高參數(shù)大容量單元制機組，若采用射汽式抽氣器，則因其過載能力小，需要另設啟動抽氣器，滑參數(shù)啟動時，還需要有其他工作蒸汽來源，則因其過載能力小，需要另設啟動抽氣器，則管道系統(tǒng)簡單，維護工作量小，啟?？?，但需要配射水泵和專用水箱，占據(jù)空間也比射汽式大。采用機械式抽氣器則啟停靈活、效率高、占地少、但造價高，維護工作量較射流式大。歐美等國電站采用機械式抽氣器較多。目前，在我國生產(chǎn)設計的非再熱機組、中小型機組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。射水抽氣器結構簡單，安全可靠，投資較省，并有50多年的的運行經(jīng)驗。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機組十分重要。目前中小型汽輪機機組運用較多的是TD型的射水抽氣器，專利產(chǎn)品《低耗高效多通道水——汽噴射泵》（即TD型射水抽氣器）。TD型射水抽氣器雖然效率高，耗能低，但由于不同類型的機組真空系統(tǒng)結構不同，其真空嚴密性也有一定差別，所以為維持正常真空并降低能耗，選用適當?shù)某槲康某闅馄?，正確的選用工作水耗用量及進水壓力參數(shù)都至關重要。TD型射水抽氣器的設計選型原則：(1) 工作水在吸入室應具有最佳流速，且單股水束應具有最佳截面，以期水束能實現(xiàn)最佳分散度，分散后水質點又具有最佳動量，實現(xiàn)以最少的水量裹脅最多的氣體。(2) 水質點與空氣在吸入室內(nèi)接觸達到最均勻。(3) 被水束裹脅的氣體能全部壓入喉管。(4) 能制止初始段的氣相返流（這是單靠加長喉管難以實現(xiàn)的）。(5) 在混合室內(nèi)既要在不太長的喉管中實現(xiàn)兩相流的均勻混合，又要充分利用余速使排出的能量達到最少。TD型射水抽氣器由進水室、吸水室、喉管束、軸封抽氣器等部分組成。在吸入室內(nèi)采用了有分流室的結構作為主要通道和小孔群方式組合輔助通道來降低氣阻，消除氣相偏流，增加兩質點間的能量交換。吸入室的幾何結構，喉口形狀，喉勁噴嘴面積比，喉長喉管徑比等都根據(jù)兩相流的最新研究成果、用新的計算方法、并經(jīng)試驗確定。喉管在結構上分為三段：氣體壓入段。漩渦強化交流段和增壓段。汽輪機組凝汽器配置的主抽氣器數(shù)量，國外規(guī)定：25MW以下機組，每機裝置1臺抽氣器，50MW以上機組每機裝置2臺100％容量的抽氣器，其中1臺備用。也有廠家配置3臺50％容量的抽氣器。目前大型機組除600MW機組以逐步統(tǒng)一為2臺100％容量的配置方案。汽輪機組的抽氣器容量選擇是否合理，對機組的安全經(jīng)濟運行至關重要，因容量過大耗功大，容量過小，凝汽器的真空下降。 TD系列的射水抽氣器是按真空嚴密度上限設計的。目前我國火力發(fā)電廠中小型汽輪機組常用射水抽氣器的型號如下表：表33 射水抽氣器型號汽輪機型號射水抽氣器型號抽吸能力kg/h配用水泵電機，水溫20℃型號流量M3/h揚程米N6MW以下TD12IS1008016010032160M22（15KW）N12MWTDA12IS100806010032180M2（22KW）N25MWTD25IS125100200B17237180M2(30KW)N50MW（Ⅰ）TD18218SH13A28041Y200L2(37KW)N50MW(Ⅱ)TD3232250S39A43235Y250M4（55KW）N100MWTD4250S3948639Y280S4（75KW）N125MWTD4040250S3948639Y280S4（90KW）N200MWTD908914SH13A112036JA1164（155KW）本次射水抽氣器系統(tǒng)的設計是參照河南煤化集團演馬電廠的汽輪機組為參數(shù)設計的。，型式是中溫中壓、沖動、凝氣式汽輪機。根據(jù)上述的參數(shù)查表，根據(jù)目前國內(nèi)射水抽氣器的實際選擇選用TD—18型的射水抽氣器比較合適。TD18型射水抽氣器抽干空氣量為21kg/h，工作水量280t/h,按表查的，配用水泵8SH13A,流量280m3,揚程為41m,配用電機為Y200L2(37KW)。4．射水泵的選型 選型泵的要求泵是將原動機的機械能轉換成流體的壓力能和動能從而實現(xiàn)流體定向輸送的動力設備。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。容積泵的工作原理是利用工作容積周期性變化來輸送液體，例如：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、滑板泵、螺桿泵等。葉片泵的工作原理是利用葉片和液體相互作用來輸送液體，例如：離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵等。離心泵屬于葉片泵，離心泵應用非常廣泛，其特點是：轉速高，體積小，重量輕，效率高，流量大，結構簡單，性能平穩(wěn)，容易操作和維修；其不足是：起動前泵內(nèi)要灌滿液體。液體精度對泵性能影響大，只能用于精度近似于水的液體，流量適用范圍：520000立方米/時，揚程范圍在32800米。離心泵按其結構形式分為：立式泵和臥式泵，立式泵的特點為：占地面積少，建筑投入小，安裝方便，缺點為：重心高，不適合無固定底腳場合運行。臥式泵特點：適用場合廣泛，重心低，穩(wěn)定性好，缺點為：占地面積大，建筑投入大，體積大，重量重。例如：立式泵有DL立式離心泵，DL立式多級泵，潛水電泵。臥式泵有CFW泵、D型多級泵、SH型雙吸泵、B型、IH型、BA型、IR型等。按揚程流量的要求并根據(jù)葉輪結構組成級數(shù)分為：：泵有一只葉輪，葉輪上一個吸入口，一般流量范圍為：，H在8150米，流量小，揚程低。：泵為一只葉輪，葉輪上二個吸入口。流量Q在12020000 m2/h，揚程H在10110米，流量大，揚程低。：泵為多個葉輪，第一個葉輪的排出室接著第二個葉輪吸入口，以此類推。 單級雙吸式離心泵單級雙吸式離心泵分為S型和SH型單級雙吸式離心泵。 單級雙吸式離心泵的應用范圍和優(yōu)點單級雙吸離心泵主要供抽送溫度低于80℃的清水或物理化學類似于水的其它液體之用。單級雙吸式離心泵主要適用于自來水廠、空調(diào)循環(huán)用水、建筑供水、灌溉、排水泵站、電站、工業(yè)供水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、船舶工業(yè)等輸送液體的場合。離心泵安裝形式 裝配時不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場使用