空气凝汽器；水环式真空泵；气汽混合物发电技术论坛ns电二二发电技术论坛ns电二=汽轮机低压缸排汽管排汽通过粗大的分配管道引至室外的空凝器顺、逆流冷却管束（顺、逆流管束）中，冷却空气通过轴流风机流经冷却管束，管内蒸汽与管外冷却空气换热凝结成水。排汽先经过顺流管束，没能在顺流管束中凝结的蒸汽及不凝结气体进入逆流管束再次换热凝结，不凝结气体则通过水环泵抽出排入大气111.大型直冷机组中空凝器抽真空系统容积很大，600MW级机组的抽真空系统容积达15 000m3.如此庞大的容积需要抽真空系统良好的工作，才能及时将空凝器冷却管中的气汽混合物及时抽出，保证空凝器的换热效果。温差较大时，需要抽真空系统抽走的气汽混合物的容积流量也相差很大。冬季环境温度较低，空凝器压力降低，水环泵从逆流管束抽气点抽出的气汽混合物（抽气点混合物）比体积流量增加很多，如不能及时抽走，空凝器冷却管束就会出现凝结水滞流，发生冻结。夏季环境温度较高，没有在顺流管束中凝结的蒸汽流向逆流管束，由于换热温差减小、冷却管束结垢等原因，部分蒸汽不能在空凝器冷却管束中凝结，抽气点混合物不断增多。此种情况下，如果水环泵不能将气汽混合物中的不凝结气体及时抽走，就会使越来越多的不凝结气体聚集在冷却管束，不凝结气体增多，会造成传热恶化，导致空凝器压力升高，影响机组的经济性。试验证实，纯蒸汽的放热系数达17500WAm2.°C），表面式凝汽器冷却管束中含1 空气流量时，平均放热系数降到7778WAm2°C），含空气流量7时，放热系数只有2蒸汽放热系数的15.蒸汽中含有空气对空凝器换热影响很大，真空系统的运行好坏直接影响着空凝器2抽气点混合物比体积和质量比的计算逆流管束中，不凝结气体被抽走的同时会带走一部分蒸汽，抽气点混合物中蒸汽越多，逆流管束内蒸汽分压力就越大，换热越好，但是水环泵的负荷增加，水环泵循环冷却水温度增高，严重时会造成水环泵工作水汽化，影响水环泵运行。为了确定抽气点混合物的含汽量和混合物的容积，需要计算逆流管束抽气点混合物中蒸汽的质量比和比体积比。
假定pc和t是逆流管束抽气点的压力和温度，tc是pc压力所对应的饱和蒸汽温度，ps是温度t所对应的饱和蒸汽压力，则Ps是逆流管束抽气点混合物的蒸汽分压力，并且tc.由道尔顿定律得知，逆流管束抽气点的不凝结气体（绝大部分为空气）的分压力为Pair=Pc?Ps.在压力Ps与温度t的状态下，逆流管束中干度为x的湿蒸汽比体积为：Vs=x.V"+（1 -x）V'（x与空凝器的特性、水环泵抽气流速等因素有关，V'与V"是分压力ps所对应的饱和水与饱和蒸汽的比体积（在这里V'气0001m3/kg）由于水的可压缩性很小，并且在逆流管中x?般大于85 以上，所以近似认为Vs=xV"在压力pair与温度t的状态下，不凝结气体可近似视为理想气体由理想气体状态方程可知，比体积Vair为121：这样，从空凝器抽气点抽出1m3的混合物中含有1/Vairkg的干空气和1/Vskg的蒸汽。因此，空凝器的抽气点混合物中蒸汽质量比为：=胗s在空凝器抽气点压力为pc和温度为t的情况下，抽1kg空气对应的抽气点混合物比体积为：空凝器抽气点压力pc对应的饱和蒸汽温度tc与抽气点温度t之差At=tc?t.在抽气点的压力pc和At不同的情况下，由式（3）求得在At不同时，抽1kg空气对应的抽气点混合物比体积V见表1.发电技术论坛想ns电二=由表1可知：（1）当空凝器抽气点压力pc不变时，At越大，即空凝器抽气点压力pc对应的饱和蒸汽温度tc与抽气点的温度t之差越大，则抽1kg空气对应的抽气点混合物比体积越小，但随着At的变大而抽气点混合物比体积变化趋缓；（2）当At不变时，空凝器抽气点压力pc越小，抽1kg空气对应的抽气点混合物比体积越大。
=4.2kPa，空冷机组由于空凝器工作温度较高，可取p.=5kPa.、分别是由式1kg干空气对应的抽气点混合物比体积流量与空凝器抽气点压力pc的变化曲线图，这里V就看作是水环泵需要抽走的气汽混合物的比体积流量。当环境温度大于2°C时，建议水环泵负荷选用At=5°C时的比体积流量；当环境温度小于2°C，逆流管束有可能发生结冰时，建议水环泵负荷选用At=3C时的抽气比体积流量。原因是环境温度高时At取大值可以减少水环泵抽气点混合物比体积流量，以减轻水环泵的负荷和耗功，但At不能过大，否则会过量减少水环泵抽气流量，使空凝器中不可凝气体增多，降低传换性能。当环境温度低时，At取较小值可增大抽气点混合物容积流量，增大空凝器的换热性能。空凝器冷却管冬季冻结的主要原因是冷却管中凝结水滞留造成的31.增大抽气点混合物比体积流量后，减小了凝结水滞留的可能性，一定程度上也就避免了空凝器冷却管结冰。
At=3°C时抽气点混合物比体积流量V随抽气点压力变化曲线3真空系统容积及泄漏空气流量计算真空系统容积包括主排汽管道及排汽装置、配汽管道、空凝器冷却管束、热井和旁路系统。如华能铜川电厂600MW直冷机组空凝器及排汽管道真空容积由于直冷机组抽真空体积庞大，真空容积是确定漏入空气流量的主要因素，漏入空气流量的确定比较复杂，至今还没有关于直冷机组漏入空气流量的确切计算方法，只有表面式凝汽器的计算方法，如前苏联上世纪80年代标准和美国HEI表面式凝汽器标准。直冷机组中抽干空气流量Ga的确定，可采用经验公式4：气流量，kg/h. 000/100=120kg/h.根据国内已建直冷机组的实际运行情况，上述抽干空气流量可以满足实际需要。
4计算实例发电技术论坛ns电二11 pc=34kPa（机组大负何时背压所对应空凝器抽气点压力）温差5°C时，空凝器抽气点混合物的质量流量为430.0kg/h、抽气点混合物比体积流量为当抽气点压力pc=5kPa（机组阻塞背压下对应的空凝器抽气点压力）温差At=5C时，应从空凝器中抽出的抽气点混合物的质量流量为346. 72kg/h，抽气点混合物比体积流量为8 5kPa时的抽气点混合物容积流量为p（。= 34kPa时的抽气点混合物比体积流量的4. 7倍，到了冬季，抽气点压力pc=5kPa机组为了防冻选用~=3C时，抽气点混合物比体积流量为13 380.83m3/h，为p，。=34kPa时的抽气点混合物比体积流量的7. 6倍。所以，有必要对水环泵的运行做出优化以适应巨大的抽气点混合物比体积流量的变化，来提高空凝器的换热性能。
一般600MW级直冷机组采用3台水环泵，2台运行，1台备用。以某台600MW机组为例，2台水环泵同时运行时抽气点混合物容积流量为12 000m3/h.如果空凝器抽气点压力p.=6kPa，At=3C时，抽气点混合物比体积流量为12600m3/h，而At=5C抽气点混合物比体积流量只有7200m3/h左右。因此，水环泵长期处于负荷不变的工况下运行是不经济的，可通过计算确定抽气点混合物比体积流量和At的值来控制水环泵的负荷。、是根据水环泵设计资料绘制的水环泵在不同转速下抽气点混合物比体积流量和功率随抽气点压力变化曲线。
水环泵电机采用压力变送器、可编程逻辑控制器（PLC）与电机变频相结合，压力变送器的信号传到变频控制柜中，根据不同抽气流量对真空高低的不同需要，对控制柜中的PLC进行设定，即可实现对电机的变频控制151.从中看出，当p（。=6kPa，At=3C时2台水环泵需以450r/min转速运行，当At=5C时水环泵可以降到360r/min转速运行；由可知当单台水环泵由420r/min降到360r/min运行时轴功率由110kW降到85kW，水环泵可节电25kW，节电达23左右。
由于有些抽真空管道设有滤汽阀和管道阻力等影响因素，水环泵抽吸能力会随抽气点混合物比体积流量的不同而变化，特别在夏季时，由灯亮，为断路器主触头运行中发热造成超温引起断路器自动保护动作。
对此，对柴油发电机自动控制逻辑进行了修改取消对保安MCCA、保安MCCB段工作电源回路保护动作信号的闭锁，即当保安MCC段失电时，无论电源进线开关是否保护动作，均自动闭合备用电源进线开关；若备用电源进线开关保护动作，则柴油发电机退出自动控制方式。
4.5低电压继电器选型通常选用DY-32或DY-33型电压继电器作为电源母线低电压保护继电器，由于这2种继电器均属于电磁型过电压继电器，不允许在超过动作值后长时间处于闭合状态，否则将导致电磁机构长期处于振动状态而引起继电器触点抖动、拉弧、粘连，影响柴油发电机组的自动起动。对此，改用DY-37电磁型低电压继电器或Y-156集成电路型低电压继电器。
5结论DCS的硬件功能完整，响应速度快，其输入/输出模块可以方便地与柴油发电机控制连接，不会出现二次安全防护问题。
DCS控制保安电源系统编程简单、使用方便，且具有离线模拟程序运行功能，便于检测控制程序的正确性；可在线组态控制逻辑，运行维护方便。
采用DCS控制保安电源可共享DCS的保安电源系统实时数据，无需增设电缆和增加控制设备；因DCS设计中输入/输出模块的余量较大，可利用现有资源。
简化了二次控制回路，提高了可靠性、安全性。
实现了保安电源切换的自动控制，使得保安电源系统开关的动作和柴油发电机组的自起动更加迅速和可靠。
发电技术论坛ns电二11（上接第61页）夏季时，空凝器运行压力较高，抽气点混合物比体积流量偏小，但是抽气点混合物质量流量很大，而且很多没有凝结的蒸汽进入水环泵，所以需要水环泵入口处的喷淋装置不间断工作，而且需时刻监测水环泵的循环冷却水温度，防止水环泵工作水汽化，降低水环泵抽吸能力，影响空凝器的换热性能17.邱丽霞，郝艳红。直接空冷汽轮机及其热力系统丨M.北京：中国电力出版社，2006李军。大型空冷机组直接空冷系统的冻结原因及防冻措施丨139（1）21-24丨7侯瑞春。直接空冷机组真空泵汽化的探讨。电力设备，
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