冷凝器強化換熱技術

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1、RCCS強化換熱裝置概述：汽輪機是火電廠的重要設備，通過汽輪機，蒸汽的熱能轉化為機械能，為發(fā)電機發(fā)電提供動力。凝汽器是汽輪機的附屬設備，在凝汽器里汽輪機排汽轉化為凝結水，體積縮小，壓力降低，汽輪機進出蒸汽焓差增大，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)的熱經濟性。衡量凝汽器工作性能的指標主要有端差和真空。凝汽器是一個表面式換熱器，在殼程里流動的是汽輪機排汽和凝結水，管程里流動的是冷卻水。冷卻水吸收蒸汽熱量后蒸汽凝結成水，冷卻水溫度升高后排出凝汽器。表面式

2、換熱器存在換熱管結垢的問題，凝汽器也不例外。凝汽器銅管內壁結垢會嚴重影響換熱效果，大大降低系統(tǒng)的熱經濟性。凝汽器結垢影響主要體現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，經濟效益下降。水垢的形成：（摘自火電節(jié)能技術文獻）汽輪機組運行時必須有大量的冷卻水通過凝汽器來冷卻汽輪機排汽，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)，而補充水中又含有雜質和鹽類化物，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（H

3、CO3）2分解為CaCO3而析出形成水垢：Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O碳酸鹽水垢的產生嚴重影響了金屬的傳熱效果，循環(huán)水溫又適合藻類和微生物繁殖生長，脫落下的藻類易發(fā)生粘垢，致使循環(huán)冷卻水水質不斷惡化。循環(huán)水在凝汽器銅管內流動，吸收大量的熱量，保證了汽輪機正常運行。根據流體力學原理，液體在管道內流動分為層流和紊流兩種基本現象。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壁上，形成水垢。水垢的危害：（摘自火電節(jié)能技術文獻）1、凝汽器管內壁形成水垢后，換熱效

4、果下降，導致真空下降，能耗上升，嚴重時要降低發(fā)電負荷或停機清洗。據有關資料介紹，水冷設備換熱器中水垢厚度為2.16mm時，傳熱系數平均下降51%，設備運行效率下降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，導致凝汽器長期處在低效率中運行。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、由于水垢的熱導率很低，因而急劇降低了凝汽器的傳熱系數，導致凝汽器真空降低，按照不同汽輪機的試驗資料，真空度每降低1%，汽耗增加1～1.5%,當蒸汽流量不變，將降低汽輪

5、機組的出力。據有關資料介紹，水冷設備換熱器中水垢厚度為2.16mm時，傳熱系數平均下降51%，設備運行效率下降50%，而形成水垢的時間僅25天。凝汽器結垢對真空度的影響機組容量(Mw)水垢厚度(mm)真空降低(kpa)真空度降低(%)汽耗增加（%）1001.2～2.026.7～33.33～53～7.5500.8～1.220.0～40.02～42～6注：真空度降低1%，汽耗增加1～1.5%,當蒸汽量不夠，降低汽輪機出力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。

6、水垢的附著凝汽器管會導致銅管堵塞，嚴重影響設備運行。5、凝汽器管的損壞會造成凝汽器的嚴重泄露，情況嚴重或處理不當會造成鍋爐水冷壁管的爆破，嚴重危及鍋爐的安全運行。RCCS裝置原理：（整理）在凝汽器內安裝本裝置后，當汽輪機組運行時，無需外加動力，利用水的流速驅動本裝置的旋轉部件長期在銅管內不停地快速旋轉，改變管內水的流動狀態(tài)，強化換熱。同時，破壞水垢和粘泥的形成機理，使水垢和粘泥不能在管壁上滯留，排除了結垢的可能。裝置特點：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

7、，其密度與水的密度相近，能較好地浮動在管的中心部位，在運行時可避免與金屬的硬摩擦，使管內除垢均勻化，同時還保護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，解決凝汽器的結垢和換熱效率低下的難題，大幅度提高發(fā)電經濟效益。裝置作用：1、強化凝汽器換熱管水側換熱效果（提高真空，降低端差）。2、保持凝汽器換熱管內長期干凈無垢，無需清洗，提高設備壽命及有效運行時間。。3、減緩垢下腐蝕，延長凝汽器換熱管使用壽命。4、減少發(fā)電汽

8、耗0.1kg/kwh及以上,減少補充水量50％左右，減少加藥量50％左右。（摘自火電節(jié)能技術文獻）安裝、運行注意事項：1、在安裝技術改造產品前甲方必須對凝汽器銅管進行徹底清洗，以免因存留水垢損壞改造裝置和影響改造運行效果。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行，循環(huán)水水質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)水水質要在運行中摸索，循序漸進，以機組整體經濟效益最大為依據。