凝器不但要保持真空,而且对真空度还有严格的要求。所谓“真空”就是负压状态。汽轮机的高温高压蒸汽经过高压缸,中压缸,低压缸最后排入凝器,所以凝器的真空度直接影响到蒸汽流动的顺畅,增大了汽轮机的功率。一般运行中发生凝器真空下降,会直接影响汽轮机的效率。真空降低到规定数值时,应立即减负荷(减小蒸汽流量),否则可能会造成低压缸超压,对末极叶片也会造成威胁。
因为过热蒸汽凝结成水之后里面溶解有氧气及其他气体。如果没用抽真空装置,一段时间后杂质增多会导致真空下降。会对发电厂的经济运行有影响,甚至导致机组故障停机
首先,一定要明白这样一个概念:有序的能量是更有价值的。
电能和热能其本质都是微观粒子的动能,我们把电能称为高品位能,是因为电能是电子朝一个方向运动的动能,而热能是微观粒子朝四面八方运动的动能,二定律认为,将这种乱七八糟的能量转化成朝一个方向的能量是要付出代价的,所以我们喜欢秩序,讨厌混乱。为了衡量物质有秩序的程度,我们定义了一个量,那就是熵。
环境中的空气和大海中的水,这些物质里也蕴含了非常多的热能,但众所周知,我们一般无法将环境作为高温热源,究其原因,就是因为这些热源中的熵太大了,很多的分子以很低的速度朝四面八方振动,这是很混乱,让我们很不喜欢的,我们喜欢分子以比较高的速度振动,最好还是朝一个方向振动。
在朗肯循环中,排出的乏汽和大气是很有相像之处的,这两者的温度都偏低,低能量分子的数量都很多,换言之,是处于很混乱的状态,熵太多了,这种状态的热能我们是利用不了的,必须把它们丢弃掉,但是发电厂中的水是经过除氧除盐处理的很干净很好很贵的水,我们为了回收工质,就用凝汽器把工质中的低品位热能丢弃,把工质回收。
从汽轮机的方面来说,如果没有凝汽器创造的真空,主蒸汽也不会自发地从级前运动到级后来膨胀做功,凝汽机同样肩负着除氧、补充给水的责任。
蒸汽从高压往低压方向膨胀做功,凝汽器的压力是低压,已经设计好的,进汽压力和排气压力之间的压差设计好了,如果不保持真空,压差小,做功少。而且,最后汽体由于压力高,热量多,冷凝器的冷凝水根本没法满足蒸汽的冷却需要,蒸汽没法凝结。
也可以不保持真空,但这样的话热量浪费太大。蒸汽未做多少功就被排走,保持一定真空是为了降低蒸汽排气参数,增加蒸汽在汽轮机里面的做功,提高效率