基本介紹
- 中文名：閉式循環
- 外文名：Closed cycle
- 別名：中間介質法循環
- 基礎：朗肯循環
- 特點：工質在一封閉迴路中的循環
- 適用對象：蒸汽式汽輪發電機
閉式循環,閉式循環套用,
閉式循環
閉式循環適用蒸汽式汽輪發電機，更適用蒸汽式其它裝置和蒸汽式動力裝置。閉式循環是以朗肯循環為基礎，將朗肯循環中的凝汽器不用，而是用蒸汽泵代換凝汽器，也就是：“閉式循環的蒸汽泵，代換朗肯循環中凝汽器；因朗肯循環中，蒸汽進入汽輪機做完功排汽到凝冷器冷卻，蒸汽在凝冷器冷卻鹹水丟失大部分蒸發熱，而閉式循環中，蒸汽進入汽輪機做完功排汽時，被蒸汽泵回到鍋爐繼續加熱，這樣就節約凝冷器冷卻時丟失的大部分蒸發熱”。
當工質與外界隔絕而被循環使用時，就形成了閉式循環。這時就不能用燃燒室來直接加熱壓縮後的工質，而要用氣體鍋爐或加熱器來間接加熱工質，同時還需用冷卻器來冷卻透平中膨脹做功後的工質。具體如《圖1:閉式循環燃氣輪機的方案示意圖》所示。顯然，它的循環圖應與簡單開式循環的一樣，因而兩者循環的性能也就相同。
圖1:閉式循環燃氣輪機的方案示意圖
為了提高循環的效率，閉式循環往往採用回熱，這時雖然增加了一個體積較大的回熱器，但由於氣體鍋爐中的加熱量減少，減小了該鍋爐的尺寸，因而使回熱後機組的尺寸增加得不太多。
閉式循環套用
閉式循環燃氣輪機
閉式循環燃氣輪機是一種循環的工質與大氣隔離的燃氣輪機。由壓氣機，加熱器(或反應堆)、渦輪和預冷器等部分組成。氣體工質經壓氣機壓縮後，在加熱器中加熱，經渦輪膨脹後的排氣在強冷器中冷卻後重新回到壓氣機。由於工質與大氣隔絕，故循環內的壓力可提高到數十個大氣壓，使氣體密度大為增加，從而提高單機功率可採用較低的工質溫度，從而降低了對材料的要求。閉式循環燃氣輪機可採用熱力性質(如比熱、密度，導熱率等)更適宜的非空氣工質，如氦、氮、二氧化碳等’在加熱器中可燃用固體燃料，也可直接與高溫氣冷式核反應堆配合。主要缺點是氣體加熱器龐大昂貴。
閉式循環冷卻水系統
閉式循環冷卻水系統的功能是向汽輪機、鍋爐、發電機的輔助設備提供冷卻水。該系統為一閉式迴路，用開式冷卻水系統中的水流經閉式循環冷卻水熱交換器來冷卻閉式循環冷卻水系統中的冷卻水。
閉式循環冷卻水系統主要包括2台100%容量的閉式循環冷卻水泵、閉式循環冷卻水熱交換器、1台高位水箱、加藥箱、三通式氣動截止閥(用於事故放水)等設備。系統的流程如《圖2：閉式循環冷卻水系統流程示意圖》所示。
圖2：閉式循環冷卻水系統流程示意圖
閉式循環冷卻水系統採用除鹽水作為系統工質，用凝結水輸送泵向閉式循環冷卻水高位水箱及其系統的管道注水，然後通過閉式循環冷卻水泵在該閉式迴路中作循環。由凝結水泵來的凝結水(位於精除鹽裝置出口母管處的支管)則用於該系統正常運行時的補給水。
系統正常運行時，由高位水箱內的液位開關來控制液位調節閥LV的開啟或關閉，以維持高位水箱內的水位在正常範圍內(水箱容量50m，水量為46.6～42.7m)。
閉式循環冷卻水管道迴路與高位水箱之間設有一根再循環管，以使高位水箱內的水溫與管道迴路中的水溫相同。
閉式循環冷卻水泵進口管道上還設有加藥箱，加藥箱上方設有加藥漏斗，用於添加磷酸鹽。此外，在泵的進口管道上還另設有加藥點(添加聯胺)，以此來調整閉式循環冷卻水的pH值，改善其水質。
當閉式循環冷卻水系統發生故障時，為了確保取樣系統冷卻裝置在機組停運過程中對冷卻用水的要求，則自動打開氣動截止閥FV(2)，使高位水箱內的冷卻水直接流經取樣系統冷卻裝置，經氣動截止閥FV(2)後排入地溝。截止閥FV(1)則使系統能夠與相鄰機組的對應系統連線起來，在事故時可以相互救助。但在各機組正常運行時，此截止閥Fv(1)應關閉。
閉式循環冷卻水系統按機組VWO+5%OP工況(即最大負荷+5%超壓)設計。一台閉式循環冷卻水泵和一台閉式循環冷卻水熱交換器能滿足機組機、爐、電輔助設備的冷卻用水，也包括相鄰機組空壓機、制氫站設備的冷卻用水。
