核电发电蒸发式冷凝器简介1核电发电流程2.蒸发式冷凝器工作原理3蒸发式冷凝器种类4性能影响因素，提高冷却效率方法5使用注意事项6目前研究状况及发展1.核能发电在核能发电中，作为冷却循环水路中起冷却效果的重要部件之一冷凝器起着至关重要的作用，本章将主要介绍循环水路中冷凝器的工作原理及发展。首先概述下核发电的循环冷却流程，如下图所示：主冷却泵的冷却水流经反应堆压力容器，吸收裂变释放的能量后升高到320℃左右，经蒸汽发生器把热量传给二回路侧的水产生蒸汽，分离后的水借助主冷却剂泵又回到反应堆，蒸汽经汽水分离器后降低蒸汽干度驱动汽轮机做功，带动发电机发电。做功后的乏气,温度在25～45℃，在冷凝器中凝结成水，经给水泵加热后又输送给蒸汽发生器的二次侧，再产生蒸汽驱动做功。冷却水有两个来源：一是取自自然水域，因此核电厂大多都建在水域丰富的地区或临海而建；二是来自核电厂的冷却塔。吸收乏汽余热的冷却水排放至江、河、湖、海等自然水域，经与环境水体的掺混和对大气的散热，将大量的余热弃置水域；发电厂再从水域中抽取新的、低温循环冷却水，以保障凝汽器的冷却效果，即是所谓的“水面冷却”，或称“一次循环冷却”问题。如电厂所处地域水源匮乏，则必须采用冷却塔来冷却循环水，冷却水携带的余热经冷却塔释放到大气，冷却后的循环水再送入凝汽器冷却乏汽，这是所谓的“冷却塔冷却”，或称“二次循环冷却”问题。图2为常见冷却塔工作原理图，同冷凝器原理类似，同样充分利用水的蒸发潜热来降低冷却水温度。图1图22.蒸发式冷凝器工作原理目前大型核电发电厂的冷凝器大多为蒸发式冷凝器，主要由冷却管组、填料、淋水器、风机、集水槽、水泵、收水器、箱体等部件组成。工作原理：喷淋水由水泵将集水槽中的水输送到蒸发式冷凝器顶部的喷淋管，喷淋到换热管的外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸热后蒸发为水蒸气，带走大部分的蒸发潜热到周围的空气中，形成湿热空气，其余水滴飘散在空气中与空气换热后，落入集水槽，供水泵循环使用。风机强迫空气被吸入，流经盘管，带走湿热空气中的热量，湿热空气中的水滴则被挡水板截留，有效地控制水滴飘散损失。图23蒸发式冷凝器的分类：蒸发式冷凝器按风机的操作不同可分为鼓风式和吸风式(轴流风机，目前大多数采用此类风机),从其换热的核心部件的结构分为管式蒸发式冷凝器和板式蒸发式冷凝器两大类。3.1管式蒸发式冷凝器又分为水平管式与立管式两类,目前工业上应用多是水平管式蒸发式冷凝器。通过改变换热盘管管形结构以达到强化传热的蒸发式冷凝器称为异形管蒸发式冷凝器，目前采用的异形管主要有椭圆管、异滴形管、波纹管和交变曲面波纹管等，下图3展示了一些异形管。另外将换热盘管与其他换热单元体结合构成的还有填料蒸发冷凝器与鼓泡蒸发冷凝器。图3填料蒸发式冷凝器是在冷凝盘管下部填充PVC填料（如下图）的热交换层，延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量。空气自上而下通过冷凝器,与喷淋水同向流动,并从冷凝器一侧的挡水板处错流流出,另一部分空气从下部的进风栅处流入,并从填料热交换层错流流出,这两部分排出的湿空气通过蒸发式冷凝器上部的轴流风机而排出,如图5。这类蒸发式冷凝器的特点是:水和空气在冷凝盘管表面同向流动,飘落的水由于风压的作用,使水膜在光滑的冷凝盘管上被空气流包裹,使水膜完全充分地覆盖在管壁,不至于很快剥落,从而可以消除由于“干斑”而引起的结垢现象，如图6。该类蒸发式冷凝器的一次换热发生在冷凝盘管表面,主要是显热换热,二次换热发生在热交换填料层上,热交换水蒸发效率超过80%,因此该类冷凝器的蒸发冷却过程主要发生在热交换填料层上。采用一次和二次传热面相结合的复合流动技术是填料蒸发式冷凝器的主要特点,比传统设计的蒸发式冷凝器水温要低6～8℃,提高了换热效率,也减少了结垢的可能性图4图5图6鼓泡蒸发式冷凝器是在冷凝盘管前设置一个过热蒸汽冷凝器,先利用冷凝盘管出口处的空气对制冷剂蒸汽进行预冷,然后制冷剂流入冷凝盘管进行冷凝。在过热蒸汽冷凝器中,蒸汽被冷却到接近饱和温度后再进入冷凝盘管,既可以防止喷淋水在高温段的结垢,又提高了冷凝盘管的...
