《大型电站凝汽器》

第一章概论1

1-1 凝汽设备的任务及组成1

1-2凝汽器压力(真空度)2

一、凝汽器压力的确定2

二、凝汽器压力的量度3

三、漏气量及其对凝汽器压力的影响4

四、凝汽器壳侧阻力5

1-3 凝汽器分类7

1-4大型凝汽器总体构造8

一、国产大型机组凝汽器8

二、国外引进大型机组凝汽器17

三、德国电站联盟公司大型机组凝汽器22

四、法国阿尔斯通—大西洋公司大型核电机组凝汽器24

五、前苏联大型机组凝汽器24

1-5 凝汽器的基本设计原则27

第二章热力设计30

2-1概述30

一、凝汽器热力设计的任务30

二、热平衡方程式30

三、对数平均温差31

四、两种类型的热力计算方法31

2-2总传热系数32

一、美国传热学会(HEl)公式32

二、别尔曼公式33

三、分部计算关系式34

四、总传热系数各种计算公式的比较36

2-3程热力甘算37

一、原始数据和条件37

二、计算步骤38

三、计算实例38

四、利用电子计算机进行工程热力计算43

2-4变工况44

一、概述44

二、变工况因素分析45

三、变工况核算的方法和实例46

2-5 冷却水阻54

2-6优化热力设计57

一、优化热力设计的主要任务57

二、凝汽器最佳压力59

三、优化热力设计的“最大收益法”59

四、优化热力设计的“最低总年运行费用法”64

第三章管束的设计和试验研究69

3-1 管束设计基本原理69

3-2国外水模型试验研究简介71

一、前苏联水模型试验研究72

二、日本水模型试验研究77

三、西门子公司(BBC)水模型试验研究79

四、法国水模型试验研究79

3-3大型凝汽器管束的基本类型79

一、带状管束79

二、外围带状管束84

三、教堂窗管束86

四、岛状管束86

五、管束类型的选用86

3-4 凝汽器详细热力计算88

3-5 凝结水膜对传热影响的模拟试验研究92

3-6模型凝汽器传热性能试验研究94

一、试验系统和模型凝汽器构造94

二、试验项目和试验方法96

三、试验结果及其分析96

第四章冷却管，管板及其密封连接99

4-1冷却管腐蚀与选材99

一、引言99

二、冷却水水质和流速99

四、腐蚀破坏类型103

五、冷却管选材106

六、冷却管防腐保护措施的基本原理109

七、冷却管技术条件111

4-2大型电站凝汽器的常用冷却管112

一、品种牌号及基本性能112

二、磨损腐蚀和APF管115

三、污染海水腐蚀和AP青铜管120

四、沉积腐蚀与生物腐蚀和钛管122

五、常见防腐保护措施及其选用131

六、国外冷却管标准主要技术内容比较131

4-3钛冷却管在大型电站凝汽器中的应用131

一、采用钛冷却管的优越性131

二、钛冷却管应用中的主要问题133

三、国外电站凝汽器钛冷却管应用概况138

四、国内电站凝汽器钛冷却管应用概况141

4-4 管板腐蚀与选材143

4-5冷却管与管板的胀接144

一、胀接的机理和方法144

二、胀紧程度的评定146

三、影响胀接质量因素的分析148

4-6冷却管与管板的封焊152

一、封焊的应用152

二、钛冷却管封焊试验研究主要结果152

三、钛冷却管封焊施工技术要求157

4-7胀接和封焊及管板型式的选用159

一、凝汽器水密性要求159

二、关于胀接和封焊及管板型式的评述159

三、全钛凝汽器冷却管与管板的连接形式及管板型式的选择163

四、无泄漏凝汽器的设计制造164

第五章多压凝汽器165

5-1多压凝汽器的原理和选用165

一、工作原理166

二、经济效益分析167

三、多压凝汽器的选用169

5-2多压凝汽器的布置和结构特点171

一、多压凝汽器的布置171

二、隔压密封措施174

三、凝结水的输送和回热176

四、抽气设备和真空破坏阀的布置176

5-3 多压凝汽器的热力计算177

5-4 国外多压凝汽器的应用183

第六章 凝汽器除氧188

6-1凝结水除氧的任务和原理188

一、电站热力系统中凝结水除氧的任务188

二、凝结水除氧的基本原理——热力除氧188

三、凝汽器内凝结水除氧的特点189

6-2 凝汽器除氧能力的研究190

6-3 凝汽器除氧热井的结构型式192

6-4 凝汽器除氧试验研究197

6-5 凝汽器除氧的设计原则199

第七章附加流体排入凝汽器的研究与设计200

7-1概述200

一、运行经验200

二、美国电力研究所的研究报告201

三、处理附加流体排入问题的主要原则201

四、排入附加流体的状态，参数、能级和排入方式202

五、附加流体排入凝汽器的位置203

六、排入附加流体的流量及温度的控制204

7-2附加流体在排入集管节流孔上的均匀分配204

一、冷水205

二、饱和水或过热水208

三、蒸汽208

四、汽水混合物208

7-3附加流体从集管节流孔排出后的安全扩散210

一、关于能级限制的基本概念及经验数据210

二、冷水的扩散212

三、饱和水或过热水的扩散212

四、蒸汽的扩散215

五、汽水混合物的扩散216

7-4附加流体排入凝汽器的设计导则和实例216

一、冷水216

二、饱和水或过热水221

三、闪蒸汽水混合物226

四、饱和蒸气或过热蒸汽228

7-5旁路蒸汽排入装置238

一、旁路蒸汽排放系统238

二、旁路蒸汽排入装置的典型结构及试验研究240

三、旁路蒸汽排入装置设计计算实例245

7-6凝汽器喉部内附件的布置及流动特性研究246

一、概述246

二、喉部流动特性试验研究原理247

三、喉部流动特性试验研究的结果及其应用248

第八章大型凝汽器主要零部件结构强度255

8-1 概述255

8-2 冷却管256

8-3 管板257

8-4 支承隔板259

8-5冷却管振动260

一、前言260

二、美国传热学会(HEl)标准关于预防气流激振的经验公式262

三、预防气流激振的其他经验公式264

四、预防气流激振各种经验公式的应用实例和比较265

五、冷却管振动试验研究268

8-6冷却管热应力和壳体膨胀节276

一、冷却管热应力的近似计算276

二、不同运行条件下冷却管热应力的变化和分布277

三、冷却管热应力的危害性和壳体膨胀节279

8-7壳体280

一、作用、组成和形状280

二、结构和材料283

三、壁厚计算284

8-8水室284

一、形状284

二、水室流动特性试验研究285

三、材料与典型结构288

四、壁厚计算288

五、水室衬胶289

8-9 法兰螺栓连接和焊接连接291

8-10 大型凝汽器的连接和固定293

附录1管板强度设计301

附录2管板受力分析和利用梁一条法的管板强度计算308

附录3凝汽器焊接312

第九章凝汽器热力性能试验317

9-1概述317

一、热力性能试验的内容、目的和任务317

二、热力性能试验的测试计算原则317

三、热力性能试验注意事项318

9-2压力测量319

一、凝汽器压力(真空度)测量的原理和要求319

二、凝汽器压力(真空度)的测量仪衷和读数修正321

三、凝汽器其它压力的测量325

9-3 温度测量325

9-4 流量测量330

9-5特殊参数测量332

一、管束热负荷分布的测量332

二、凝汽器蒸汽侧压损的测量335

三、冷却管壁温的测量335

第十章凝汽器的组装与运行338

10-1 凝汽器运输组合方式338

10-2 大件运输组合法及板件运输组合法339

10-3 大型凝汽器安装342

10-4抽气设备概论345

一、射汽抽气器345

二、射水抽气器347

三、机械离心式真空泵351

10-5汽轮机组真空系统的气密性352

一、气密性的重要意义352

二、气密性评定353

三、真空系统漏气点的查找355

10-6凝汽器热力性能的运行监督357

一、概述357

二、凝汽器真空度下降原因的综合分析357

三、凝结水的过冷度和含氧量358

四、电子计算机在凝汽器热力性能监督中的应用359

10-7 凝汽器水密性的检验和泄漏处的查找366

10-8疑汽器的脏污及其清理方法369

一、机械脏污369

二、生物类脏污370

三、盐类脏污372

10-9 凝汽器的反冲洗374

10-10凝汽器的胶球清洗376

一、胶球清洗的基本原理376

二、胶球清洗装置的系统及其主要设备376

三、冷却水二次滤网382

四、提高胶球网收率的措施383

五、胶球清洗装置运行注意事项384

六、胶球清洗的经济效果385

参考文献386