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《凝汽器傳熱端差對電廠機組經(jīng)濟性的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、凝汽器傳熱端差對電廠機組經(jīng)濟性的影響 摘要:凝汽器傳熱端差是考核電廠凝汽器換熱效果的重要指標,直接影響機組的經(jīng)濟運行。從影響凝汽器傳熱端差的因素分析了降低凝汽器傳熱端差的措施,提高電廠運行經(jīng)濟性。 關(guān)鍵詞:汽輪機;凝汽器;端差 火力發(fā)電廠中,凝汽器是凝汽式汽輪機的主要輔機之一,其作用是在汽輪機排汽口形成并維持一定的真空,將汽輪機的排汽冷凝成凝結(jié)水。因此,凝汽器冷卻效果的好壞直接影響機組的循環(huán)熱效率。保證凝汽器換熱效果良好對電廠經(jīng)濟運行至關(guān)重要。凝汽器的傳熱端差是考核凝汽器換熱效果的重要指標,對凝汽
2、器傳熱端差對機組經(jīng)濟性的影響進行了分析。 l凝汽器傳熱端差與汽輪機排汽壓力的關(guān)系 汽輪機排汽壓力與排汽溫度的關(guān)系是飽和蒸汽壓力與溫度的關(guān)系。因此,汽輪機排汽壓力可由與其對應(yīng)的飽和蒸汽溫度來確定。汽輪機排汽飽和蒸汽溫度為 式中:ts為與汽輪機排汽壓力對應(yīng)的飽和溫度;tw1為凝汽器人口冷卻水溫度;為凝汽器傳熱端差;△t為凝汽器冷卻水溫升?! ∈街校骸鱤為排汽壓力下飽和蒸汽焓與飽和水焓之差;qc為汽輪機排汽量,Cp為循環(huán)水平均進、出El溫度下的比熱容:qw為循環(huán)水流量;m為冷卻倍率?! Σ煌呐牌麎毫?/p>
3、,△4h基本為常數(shù);冷卻倍率m與汽輪機排汽量和循環(huán)水量有關(guān)(與機組負荷及循環(huán)水泵運行方式有關(guān)),當機組負荷及循環(huán)水泵運行方式不變時,m為固定值;對不同的循環(huán)水進、出口溫度,Cp基本為常數(shù)。由此可見,當機組負荷及循環(huán)水泵運行方式不變時,循環(huán)水的溫升為固定值,此時,汽輪機排汽壓力完全取決于循環(huán)水入水溫度和凝汽器傳熱端差。循環(huán)水入水溫度取決于自然環(huán)境溫度和供水方式,對于已經(jīng)投產(chǎn)運行的發(fā)電廠,環(huán)境溫度和循環(huán)水供水方式人為無法改變,因此,凝汽器傳熱端差是影響汽輪機排汽壓力的決定因素?! ?影響凝汽器傳熱端差的因素
4、 要獲得較低的汽輪機排汽壓力,必須盡量減小凝汽器傳熱端差,凝汽器傳熱端差為 式中:K為凝汽器總體傳熱系數(shù);AC為凝汽器冷卻面積。 按美國傳熱學(xué)會標準(HEI),凝汽器總體傳熱系數(shù)K為 式中:K0為基本傳熱系數(shù);βt為冷卻水溫度修正系數(shù);βm為冷卻管材料和壁厚修正系數(shù);βc為清潔系數(shù);C為計算系數(shù);vm為冷卻管內(nèi)冷卻水平均流速。 在機組負荷、循環(huán)水流量及凝汽器冷卻面積不變的情況下,要降低凝汽器傳熱端差就必須提高凝汽器總體傳熱系數(shù)。按美國傳熱學(xué)會標準(HEI)4,在機組負荷、循環(huán)水流量、循環(huán)水入水
5、溫度、凝汽器冷卻面積及冷卻管材料和壁厚不變的情況下,凝汽器總體傳熱系數(shù)由清潔系數(shù)和真空系統(tǒng)嚴密性確定。清潔系數(shù)越大,凝汽器總體傳熱系數(shù)越大;真空嚴密性越好,凝汽器總體傳熱系數(shù)越大。對于已經(jīng)投產(chǎn)運行的發(fā)電廠,提高清潔系數(shù)通常是在運行期間盡量提高膠球清洗裝置的投入率和收球率,檢修期間根據(jù)實際情況采用高壓水槍沖洗或酸洗。提高真空嚴密性的方法通常是定期進行真空嚴密性試驗和找漏,并保證抽真空系統(tǒng)工作狀態(tài)良好?! ?凝汽器傳熱端差對機組經(jīng)濟性的影響 以某電廠200MW機組凝汽器傳熱端差對機組經(jīng)濟性的影響為例進行分
6、析,汽輪機和凝汽器主要設(shè)計參數(shù):汽輪機排汽量為414.66t/h;排汽壓力為5.5kPa;熱耗率為8310.4kj/kw?h;排汽壓力變化對熱耗率的影響率為0.7%/kPa;凝汽器冷卻面積為11220m2;冷卻水管根數(shù)為17001;冷卻水管內(nèi)徑為23mm;冷卻水管壁厚為1mm;冷卻水管材料為海軍黃銅;設(shè)計流程數(shù)為2;冷卻水進口溫度為20度;冷卻水流量為25000t/h。 由于凝汽器傳熱端差的變化造成汽輪機熱耗率的變化量為 式中:△HR為汽輪機熱耗率變化量;△P為由于凝汽器傳熱端差變化造成的汽輪機排汽
7、壓力變化量;k為汽輪機排汽壓力變化對熱耗率變化的影響系數(shù);HRc為設(shè)計汽輪機熱耗率?! D1給出了機組在額定負荷、設(shè)計循環(huán)水流量下,不同循環(huán)水入水溫度時凝汽器實測端差與汽輪機熱耗率變化量的關(guān)系曲線。 4結(jié)論 減小凝汽器傳熱端差可有效降低汽輪機排汽壓力,降低汽輪機熱耗率,提高電廠運行經(jīng)濟性。機組運行中應(yīng)密切監(jiān)視凝汽器傳熱端差,盡量提高膠球清洗裝置的投入率和收球率,并定期進行真空嚴密性試驗和找漏,盡量降低凝汽器傳熱端差?! ⒖嘉墨I4 [1]《電力工程師手冊》動力卷.北京:中國電力出版社,2002.3
8、. [2]StandardsforSteamSurfaceCondensersNinthEdition,HeatExchangeInstitute(HEI)1995. [3]DL/T932-2005《凝汽器與真空系統(tǒng)運行維護導(dǎo)則》.4