《機(jī)組凝汽器傳熱效能下降原因分析及其對(duì)策》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、機(jī)組凝汽器傳熱效能下降原因分析及其對(duì)策　　(神華國(guó)華國(guó)際電力股份有限公司XX熱電分公司，XX100025) 　　摘要：文章根據(jù)國(guó)華XX熱電分公司200MW汽輪機(jī)機(jī)組凝汽器的實(shí)際運(yùn)行情況，分析了影響凝汽器傳熱能力的主要因素及其對(duì)機(jī)組熱效率的影響，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。 　　關(guān)鍵詞：凝汽器；傳熱系數(shù)；熱效率；清潔系數(shù) 　　中圖分類號(hào)：TM611.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1007—6921(XX)23—0087—02 　　凝汽器傳熱效能降低主要表現(xiàn)為凝汽器的真空度降低和端差增大。真空度是表征凝汽器工作的主要指標(biāo)，是影響汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要因素之一。真

2、空度降低使汽輪機(jī)的有效焓降降低，影響汽輪機(jī)的出力和機(jī)組設(shè)備的安全性。電廠凝汽器一般運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：凝汽器真空下降1kPa，汽輪機(jī)組熱耗會(huì)增加1.5%～2.5%。而且，凝汽器真空下降，會(huì)使排汽溫度升高，會(huì)使汽輪機(jī)軸承中心偏移，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。此外，當(dāng)機(jī)組真空降低時(shí)，為保證機(jī)組出力不變，必須增加蒸汽量，而蒸汽流量增大又將導(dǎo)致軸向推力增大，使推力軸承過(guò)負(fù)荷，影響汽輪機(jī)安全運(yùn)行［1］。影響汽輪機(jī)凝汽器真空的因素比較復(fù)雜，如：凝汽器傳熱特性、凝汽器熱負(fù)荷、清潔系數(shù)、冷卻水量、冷卻水溫等。 1設(shè)備簡(jiǎn)介 　　XX熱電分公司現(xiàn)裝有兩臺(tái)產(chǎn)自德國(guó)ABB公司的200MWDKEH

3、-1ND31型雙抽氣凝汽式機(jī)組，于1999年投產(chǎn)發(fā)電。單臺(tái)機(jī)組凝汽器的總銅管數(shù)為13600根，冷卻水流量23040m3/h，管徑為28×1(主凝區(qū))，28×1.5(迎汽區(qū)及空冷區(qū))，有效長(zhǎng)度為9408mm。冷卻水管材質(zhì)為加砷黃銅管HSn701，管束共兩組，每組設(shè)有10塊支托隔板。 　　循環(huán)水的循環(huán)方式:循環(huán)水源取自通惠河，冷卻方式為直流式。 2存在的問(wèn)題分析及其對(duì)機(jī)組熱效率的影響?yīng)?2.1設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀 　　運(yùn)行時(shí)真空度不理想，嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性；冷卻管腐蝕損壞，堵管增多；污垢、水垢嚴(yán)重；從割管檢查情況看，銅管內(nèi)壁結(jié)垢較嚴(yán)重。 2.2運(yùn)行中凝汽器的真空

4、度降低原因分析 　　改善傳熱效率是提高凝汽器真空、達(dá)到節(jié)能降耗、提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要辦法，在忽略輻射傳熱的情況下，表面式凝汽器的總傳熱熱阻由水側(cè)對(duì)流換熱熱阻、管壁的純導(dǎo)熱熱阻、汽側(cè)的對(duì)流換熱熱阻和內(nèi)外側(cè)污垢熱阻構(gòu)成。 　　凝汽器傳熱熱阻由相互串聯(lián)的熱阻構(gòu)成，傳熱總熱阻ΣR是傳熱系數(shù)的倒數(shù)，即: ΣR=1/K 　　以管外表面積為基準(zhǔn)的傳熱總熱阻ΣR0為 　　ΣR0=[WB](1/αi)(d0/di)+ri(d0/di)+(d0/2λ)ln[DW](d0/di)+r0+(1/α0) 　　式中，d0、di為管外徑和管內(nèi)

5、徑；α0、αi為管外和管內(nèi)放熱系數(shù)；r0、ri為管外和管內(nèi)污垢熱阻；λ為管材的導(dǎo)熱系數(shù)。 傳熱系數(shù)為:K=(1/ΣR0) 　　由于循環(huán)冷卻水直接與外界環(huán)境接觸，其中ri(d0/di)數(shù)值大到不可忽略，有時(shí)污垢熱阻往往大大超過(guò)管壁導(dǎo)熱熱阻［2］。 　　由于冷卻水都有一定硬度，換熱過(guò)程中鹽分析出，產(chǎn)生水垢附著在管壁的水側(cè)表面；此外，水中含有的微生物在凝汽器的管壁上滋生繁衍并夾雜污泥造成微生物污染。由于凝汽器管壁溫度一般在30℃～40℃之間，這是各種微生物繁衍的最佳溫度，凝汽器開式循環(huán)水系統(tǒng)由微生物而產(chǎn)生的污垢熱阻也很大。水垢和污垢共同形成所稱的

6、污垢熱阻。 　　真空嚴(yán)密性差，大量空氣漏入凝汽器汽側(cè)，則會(huì)增加外壁凝結(jié)換熱熱阻。 　　740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheel="returnzoom_img(event,this)"> 　　由表1可見，垢層熱阻是黃銅的100多倍，空氣的熱阻是黃銅的1500余倍，因此，即使是很薄的污垢，也足以使銅管的導(dǎo)熱熱阻忽略不計(jì)，因而影響凝汽器整體傳熱系數(shù)的決定因素在于污垢。 2.3節(jié)能效益分析 　　凝汽器端差降低的節(jié)能效益是體現(xiàn)在同環(huán)境冷卻源的溫度下有效焓降增加，而提高汽輪機(jī)裝置效率在焓-熵圖上表示如圖1所

7、示［3］。 　　740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheel="returnzoom_img(event,this)">  3解決方案 　　實(shí)際運(yùn)行情況表明:汽輪機(jī)大小修后，通過(guò)對(duì)凝汽器真空嚴(yán)密性的綜合治理，真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)變化不大，也就是說(shuō)，真空嚴(yán)密性對(duì)凝汽器的傳熱系數(shù)K的影響相對(duì)不變。 　　當(dāng)機(jī)組熱負(fù)荷變化不大，冷卻水量及冷卻水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的情況下，凝汽器銅管的傳熱系數(shù)K主要與凝汽器銅管的清潔度有關(guān)。其主要原因是:隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，凝汽器逐漸臟污，熱阻增大，由前面