冷凝器強(qiáng)化換熱技術(shù)

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1、RCCS強(qiáng)化換熱裝置概述：汽輪機(jī)是火電廠的重要設(shè)備，通過汽輪機(jī)，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為發(fā)電機(jī)發(fā)電提供動力。凝汽器是汽輪機(jī)的附屬設(shè)備，在凝汽器里汽輪機(jī)排汽轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水，體積縮小，壓力降低，汽輪機(jī)進(jìn)出蒸汽焓差增大，做功能力提高。凝汽器也為系統(tǒng)水汽循環(huán)提供了必要條件。凝汽器工作性能的好壞直接影響到系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。衡量凝汽器工作性能的指標(biāo)主要有端差和真空。凝汽器是一個表面式換熱器，在殼程里流動的是汽輪機(jī)排汽和凝結(jié)水，管程里流動的是冷卻水。冷卻水吸收蒸汽熱量后蒸汽凝結(jié)成水，冷卻水溫度升高后排出凝汽器。表面式換熱器存在換熱管結(jié)垢的問題，凝汽器也不例外。凝汽器銅管內(nèi)壁結(jié)垢會嚴(yán)重影響換熱

2、效果，大大降低系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。凝汽器結(jié)垢影響主要體現(xiàn)在端差升高和真空降低。在系統(tǒng)來說主要是發(fā)電汽耗增加，煤耗增加，經(jīng)濟(jì)效益下降。水垢的形成：（摘自火電節(jié)能技術(shù)文獻(xiàn)）汽輪機(jī)組運(yùn)行時必須有大量的冷卻水通過凝汽器來冷卻汽輪機(jī)排汽，循環(huán)冷卻水的水溫在15℃—35℃之間，適宜藻類和微生物繁殖。循環(huán)使用中，大量的水分被蒸發(fā)，而補(bǔ)充水中又含有雜質(zhì)和鹽類化物，冷卻水的鹽類不斷濃縮，水中的碳酸氫鈣濃度越來越高，游離CO2-卻不斷揮發(fā)，使Ca（HCO3）2分解為CaCO3而析出形成水垢：Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O碳酸鹽水垢的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了金屬的傳熱效果，循環(huán)水溫又適合藻類

3、和微生物繁殖生長，脫落下的藻類易發(fā)生粘垢，致使循環(huán)冷卻水水質(zhì)不斷惡化。循環(huán)水在凝汽器銅管內(nèi)流動，吸收大量的熱量，保證了汽輪機(jī)正常運(yùn)行。根據(jù)流體力學(xué)原理，液體在管道內(nèi)流動分為層流和紊流兩種基本現(xiàn)象。層流邊層是緊靠管壁的一層，流速很慢，水中的CaCO3和粘垢最易滯留在管內(nèi)壁上，形成水垢。水垢的危害：（摘自火電節(jié)能技術(shù)文獻(xiàn)）1、凝汽器管內(nèi)壁形成水垢后，換熱效果下降，導(dǎo)致真空下降，能耗上升，嚴(yán)重時要降低發(fā)電負(fù)荷或停機(jī)清洗。據(jù)有關(guān)資料介紹，水冷設(shè)備換熱器中水垢厚度為2.16mm時，傳熱系數(shù)平均下降51%，設(shè)備運(yùn)行效率下降50%，而形成水垢的時間僅25天。如此短的積垢時間和低傳熱效率，導(dǎo)

4、致凝汽器長期處在低效率中運(yùn)行。2、增加了冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的水流阻力，降低了冷卻水的流量，增加了循環(huán)水泵的能耗。3、由于水垢的熱導(dǎo)率很低，因而急劇降低了凝汽器的傳熱系數(shù)，導(dǎo)致凝汽器真空降低，按照不同汽輪機(jī)的試驗資料，真空度每降低1%，汽耗增加1～1.5%,當(dāng)蒸汽流量不變，將降低汽輪機(jī)組的出力。據(jù)有關(guān)資料介紹，水冷設(shè)備換熱器中水垢厚度為2.16mm時，傳熱系數(shù)平均下降51%，設(shè)備運(yùn)行效率下降50%，而形成水垢的時間僅25天。凝汽器結(jié)垢對真空度的影響機(jī)組容量(Mw)水垢厚度(mm)真空降低(kpa)真空度降低(%)汽耗增加（%）1001.2～2.026.7～33.33～53～7.55

5、00.8～1.220.0～40.02～42～6注：真空度降低1%，汽耗增加1～1.5%,當(dāng)蒸汽量不夠，降低汽輪機(jī)出力1～2%。4、水垢的附著，特別是粘泥的附著，會在附著物下部發(fā)生局部腐蝕甚至破裂和穿孔。水垢的附著凝汽器管會導(dǎo)致銅管堵塞，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。5、凝汽器管的損壞會造成凝汽器的嚴(yán)重泄露，情況嚴(yán)重或處理不當(dāng)會造成鍋爐水冷壁管的爆破，嚴(yán)重危及鍋爐的安全運(yùn)行。RCCS裝置原理：（整理）在凝汽器內(nèi)安裝本裝置后，當(dāng)汽輪機(jī)組運(yùn)行時，無需外加動力，利用水的流速驅(qū)動本裝置的旋轉(zhuǎn)部件長期在銅管內(nèi)不停地快速旋轉(zhuǎn)，改變管內(nèi)水的流動狀態(tài)，強(qiáng)化換熱。同時，破壞水垢和粘泥的形成機(jī)理，使水垢和粘泥

6、不能在管壁上滯留，排除了結(jié)垢的可能。裝置特點(diǎn)：采用高分子聚合材料制成，耐溫0℃≤T≤100℃，自潤滑，耐酸堿腐蝕，耐磨，抗老化，其密度與水的密度相近，能較好地浮動在管的中心部位，在運(yùn)行時可避免與金屬的硬摩擦，使管內(nèi)除垢均勻化，同時還保護(hù)了金屬表面的氧化膜，較好地解決了冷卻管的使用壽命。適用范圍：（火電一般采用開式或閉式系統(tǒng))所有的開式循環(huán)和直流冷卻系統(tǒng)都能安裝本裝置，解決凝汽器的結(jié)垢和換熱效率低下的難題，大幅度提高發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益。裝置作用：1、強(qiáng)化凝汽器換熱管水側(cè)換熱效果（提高真空，降低端差）。2、保持凝汽器換熱管內(nèi)長期干凈無垢，無需清洗，提高設(shè)備壽命及有效運(yùn)行時間。。3、減緩

7、垢下腐蝕，延長凝汽器換熱管使用壽命。4、減少發(fā)電汽耗0.1kg/kwh及以上,減少補(bǔ)充水量50％左右，減少加藥量50％左右。（摘自火電節(jié)能技術(shù)文獻(xiàn)）安裝、運(yùn)行注意事項：1、在安裝技術(shù)改造產(chǎn)品前甲方必須對凝汽器銅管進(jìn)行徹底清洗，以免因存留水垢損壞改造裝置和影響改造運(yùn)行效果。2、凝汽器的循環(huán)水中無塑料袋，雜物，爛草，大的水生物等雜物。3、裝置自安裝完畢投入運(yùn)行，循環(huán)水水質(zhì)要保持安裝改造前之狀態(tài)，不能擅自改變，更不能突然停止加藥。具體的加藥量和循環(huán)水水質(zhì)要在運(yùn)行中摸索，循序漸進(jìn)，以機(jī)組整體經(jīng)濟(jì)效益最大為依據(jù)。