凝汽器换热管性能比较
凝汽器铜管与不锈钢管结垢速率比较
凝汽器铜管与不锈钢管结垢速率比较
1、不锈钢管的导热系数较铜管的低，为了使两者传热相当，在面积相同的情况下，不锈钢管较薄，但内壁光滑度较高，结垢相对小。
2、不锈钢管腐蚀产物较少，管壁光洁,不易沾污.因此具有较高的清洁系数和较低的流动阻力，不锈钢管堵管率较低；f.机组的凝汽器铜管换成不锈钢管后，由于阻力变小，冷却水流速相对提高，
3、不锈钢管的热传导系数比铜管低，但通过减小壁厚使它们的热传导系数的差值缩小，由于不锈钢管内壁比铜管更光滑，对流换热系数比铜管高，不锈钢管外壁比铜管光滑，凝结放热系数比铜管高，根据多台机组的测试和计算，壁厚为0.7mm的不锈钢管比壁厚为1mm的铜管的总体传热系数高2.124%左右；随着运行时间的增长，不锈钢管的总体传热系数下降很缓慢，而铜管的总体传热系数下降速度比不锈钢管大得多。
同时，不锈钢管比铜管更耐腐蚀，抗振性和耐磨性能好，使用寿命是铜管的三倍。
从长远考虑，使用不锈钢管整体上提高机组的经济性显而易见，同时也提高了机组的安全性。
4、总结国内外设计、运行经验，与黄铜管相比，焊接不锈钢管有如下优势：
1、管子内壁光滑，使得其边界层流底层厚度减薄，既强化换热，又提高了抗结垢性能。
2、不易沾污，不易结垢，寿命可达30年～40年；
3、我公司采用的换热管可采用0.5-0.7mm的薄壁管材，提高了整体换热性能，在相同的换热面积下，总体的传热系数比铜管提高2.121-8.408%。
4、由于材质采用美国标准AISI304、316等优质不锈合金钢，使其具有较高的硬度，管子的钢度也明显提高，因此，具有很强的耐高温蒸汽的冲击性能
5、管壁热阻只占总热阻的3%～5%。
管内水速提高、清洁系数加大、壁厚减小，从而使得不锈及抗振性能。
凝汽器冷却水管管材类型、性能特点及应用
2．传热效果 表面式凝汽器的传热过程如下：冷却水管外表面 的蒸汽凝结换热；通过管壁及污垢层的导热；以 及管内冷却水的对流换热。当凝汽器冷却水管采 用铜管时（以HSn-1A为例)，其导热系数为 100w/m.k，管内冷却水流速最高为2.0m/s；而采 用不锈钢管时，其导热系数为12w/m.k 。虽然铜 管的导热系数比不锈钢管大，但根据美国传热学 会（HEI）标准《表面式蒸汽凝汽器》中规定的 总体传热系数为 K=K03tm, k0=C1(Vw)1/2 式中：k0为基本传热系数，C1为结构系数，3为 清洁系数，t为冷却水温度系数，m为管材及壁 厚修正系数。
凝汽器冷却水管管材类型、性 能特点及应用
凝汽器是凝汽式或抽汽凝汽式汽轮发电机组的重 要辅机设备。凝汽器的运行情况的优劣直接影响 到整个机组的正常运行。作为凝汽器的主要传热 部件冷却水管的材质选择，显得尤为重要。 凝汽器冷却水管管材选择应遵循在采用一般维护 措施的条件下，冷却水管应不出现严重的腐蚀、 泄漏，尽量延长凝汽器使用寿命为原则。 首先讨论冷却水管腐蚀、泄漏的机理。 第一，胀口不严密或长期运行导致胀口破裂。 第二，汽流对冷却水管束的冲刷、振动和腐蚀。
在凝汽器水侧，管子端部可能会含有气泡和水中杂质颗粒对 管道内壁进行冲刷；并且管子内壁产生结垢导致的垢下腐蚀。 在凝汽器的空气冷却区内，由于积聚了一些不凝结气体，如 氨气、氧气、二氧化碳等，对管子进行腐蚀。 在凝汽器汽侧，容易出现在凝汽器的上部，湿蒸汽对管外壁 的冲刷；排汽夹带水滴高速通过管束引起管子的振动；由于 疏水排放位置选择不合理，造成的管子的冲刷。 目前，国内主要采用的两种凝汽器冷却水管：铜管和不锈钢 管。以下从材料性能、胀管方式和传热效果和经济性等方面 对上述两种材质做详细地比较。
城市中水应用下凝汽器换热管的选择
４
总硬度（ ｃ ｃ ， 以 ａ ｏ￣
／ ／） ｍｇ Ｌ
４Ｏ ５
４Ｏ ５
５
氨氮（ Ｎ计 ， 班 ） 以 ｒ ｎ
１ ０
若凝汽 器冷却 管采用 铜合金 ， 通常应选 择含硼 管材 ， 利
用 硼在管 材表 面 的富集 ，使铜 管加 硼后 表面具 有较大 的 阻
、
凝 汽 器 换 热 管 的 腐 蚀 及 防 护
易产生沉积物 ； 同时城市 中水的硬度较大 ， 在换热过程 中易 为合金 中锌 的选 择性溶 解 。 脱锌 的 因素 与水的 ｐ 值和含盐 态 ， Ｈ
可 或 ％ ％的锡 抑制 对 于凝 汽器的冷却 管 ， 最主要 问题就是 泄漏。凝 汽器冷 力 ， 以抑制脱 锌腐 蚀 ； 向铜 管 中添加 ｌ ～２ 却管 内侧受 冷却 水 中杂 质 的腐 蚀 ， 受水 流 中携 带 的漂砂 、 也
气泡 及水 流本 身的侵蚀 ； 外侧受 蒸 汽携带 水滴 的侵蚀 ， 也受
组使 用不 锈钢 管和钛 管 。通常 凝汽 器铜管 的腐蚀 主要 表现
以解 决脱锌腐 蚀 问题 。
２冲 刷 腐 蚀 。 ．
冲刷腐蚀 主要发生 在管端 ， 端冲刷腐蚀也 是铜管 的重 管 要 腐蚀形 态 。管端 冲蚀不 仅与 材质有 关 ， 与管端 流速 、 还 流 减少水 中 固体颗粒 的措 施 ，都能 防止 或减缓 凝汽 器冷却 管 管端 的 冲刷 腐蚀 。
蚀乃 至泄 漏造成 冷却水漏 人凝 结水 中 ， 恶化凝 结水 水质 ， 将
量 有关 ， 般在 低 硬度 、Ｈ值 较低 、 盐 量较 大 的水 中 ， 一 ｐ 含 铜
管 易发生层 状脱锌腐蚀 。管内冷却 水流速缓 慢、 内表面有 管 疏松 附着 物 时也会 加剧脱 锌腐 蚀 。根据 下表 的城市 中水水 质 ，合理 选用 凝汽 器冷却 管 的材质 是 防止凝 汽器冷却 管脱
凝汽器铜管更换为不锈钢管不同方案选择的探讨Microsoft Office Word 文档 (3)
第一篇凝汽器铜管更换为不锈钢管不同方案选择的探讨齐俊良作者单位：中电投贵州金元集团股份有限公司纳雍发电总厂：热机检修二部【摘要】凝汽器是汽轮发电机组重要的冷源设备，由于铜材具有较好的传热系统，以前普遍采用黄铜管作为换热材质。
近20年来，由于水系的污染造成铜腐蚀泄漏不断加剧，以及国际市场有色金属价格不断上长，凝汽器检修中使用不锈钢管替代铜管成为趋势！但不同的改造实施方案对凝汽器改造效果及长期运行维护有着不同影响。
本文通过对三种实施优、缺点的分析，提出了作者的个人建议，有一定的参考价值。
【关键词】一、凝汽器更换不锈钢换管概述凝汽器是汽轮发电机组重要的冷源设备，由于江河湖海水系的污染，使凝汽器冷却管腐蚀速度加剧，造成凝汽器频繁发生泄漏，严重影响正常生产。
特别是铜管易受氨离子、硫化物等腐蚀而造成泄漏，同时由于铜管内壁不光滑易附着微生物及各种污垢，使铜管的使用寿命大大降低。
由于国际市场有色金属价格不断的上长，采用不锈钢焊接钢管主要用于火力发电凝汽器换热管道成为一种趋势。
常用的材质有：304、304L、316、316L、317、317L。
前两种材料主要用于常规河流水质，内陆火力发电厂普遍采用，而后三种则用于特殊腐蚀性较强的水源，较多用于沿海地区和水质特殊要求。
国内凝汽器不锈钢焊接钢管是引进进口制管设备制造而成，质量与进口管材相当或略强，焊缝金相组织与母材一样，强度等机械性能略好。
由于带材厚薄均匀，表面光滑平整，其质量确比同种材质的冷拨、热轧无缝不锈钢管好。
延伸率大于35%，并且硬度小，易于胀接。
二、凝汽器不锈钢换管优点1、凝汽器换管工程采用不锈钢管作为换热管，管子用胀管法固定在端管板上，中间有隔板支撑管子向上绕曲防止共振，管束布置较多采用汽流向心式，弧向布置，三角形排列，其特点是汽阻小，过冷度小，管束的耐腐蚀性强，整体使用寿命长。
以下为凝汽器不锈钢换热管材质材料化学分析：2、凝汽器采用不锈钢管具有优良性能1）抗蚀性能强，耐点蚀、氨蚀和一般腐蚀，使用寿命可达二十年以上。
凝汽器不锈钢管和铜管换热面抗结垢能力分析
凝汽器不锈钢管和铜管换热面抗结垢能力分析蒋超友【摘要】循环水中含有Ca2+、Mg2+等离子,容易在黄铜材质的凝汽器管壁结垢,造成凝汽器管换热效果降低,而凝汽器管采用不锈钢材质,可以有效降低凝汽器结垢速率,并在实际生产中得以验证.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】3页(P56-57,62)【关键词】抗结垢;不锈钢管;铜管【作者】蒋超友【作者单位】山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂,山东莱芜 271104【正文语种】中文【中图分类】TK264.1前言凝汽器是汽轮机组重要的辅助设备，其可靠性直接影响机组的安全、经济运行。
凝汽器管束的泄漏、堵塞严重影响机组的水汽品质、换热效率，对机组正常的生产运行造成严重的制约。
凝汽器一旦出现问题，将使汽轮机组运行效率大大降低，进而影响后续鼓风机或发电机的出力，严重时会导致整个机组被迫停机，对后续工序造成影响。
山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂老区8#、9#汽轮鼓风机在同一套冷却循环系统中（899区域），且负荷比较接近，其中8#风机凝汽器管材质为304不锈钢，9#风机凝汽器管材质为海军黄铜HSn70—IA。
2017年，能源动力厂与上海某公司签订了电化学除垢试验合作协议，并与9月底在899区域循环水系统进行试验。
试验期间，系统退出加药流程，采取电化学除垢的方法，消除循环水系统的结垢问题。
设备运行一段时间后发现系统内9#风机凝汽器结垢严重，尤其是凝汽器上部，越向上结垢情况越严重，形成大块状污垢，造成上侧凝汽器管堵塞严重，且主要集中在管道两头，中间结垢相对较少，为了确保机组的安全稳定运行，被迫退出试验，9#风机降负荷对凝汽器进行高压除垢清洗。
而同在该循环系统内的8#风机凝汽器结垢不明显，对机组运行未造成影响。
1 水质分析图1为电化学除垢试验前后系统循环水硬度值变化情况，从图1中可以看到，在使用电化学除垢试验前循环水硬度在22 mmol/L左右，使用电化学除垢系统后（退出加药系统），硬度值没有明显变化。
S44660与其他凝汽器管材的性能对比分析
S44660与其他凝汽器管材的性能对比分析[摘要]火力发电厂凝汽器换热管选材的关键是机械性能、耐腐蚀性等性能与预算成本，目前国内已投产的各型号机组所用换热管材基本为铜管或钛管，这两种材料在技术经济性上各有利弊。
本文将以新兴的超级铁素体不锈钢管S44660的研究数据和最新成果作为依据，分析其在凝汽器换热管上替代铜管和钛管的可行性，并对换管改造工作提出意见和建议。
【关键词】凝汽器；超级铁素体不锈钢S44660；钛管1、前言在滨海电站机组中，凝汽器换热管的选择，对凝汽器投资总额和运行维修费用的影响较大。
本文从超级铁素体不锈钢S44660（以下简称“S44660”）的化学成分、耐蚀性能、物理和力学性能等方面的指标，对比其与钛管和铜管各自具有的性能特点，分析超级铁素体不锈钢管在凝汽器换热管安装改造中的技术经济性。
2、S44660的机械性能S4660的超级铁素体不锈钢管的特点是Cr，Mo元素的含量较高，并用Ti，Nb作为稳定化元素，S44660含C+N低于400ppm，PRE值大于37，决定了其优异的耐蚀性能和加工、焊接性能。
经过特殊设计和工艺处理的S44660焊管能够在海水环境中、在Cl-含量高的化工行业中进行长期服役，目前在役的最高已达31年。
在美国等发达国家S44660焊管已经广泛在沿海电厂发电机组的冷凝器、海水淡化、制盐业、含氯离子较高的化工等行业中使用。
对比S44660目前主流使用的凝气器管材的主要力学性能如表1所示。
表1 S44660与其他凝气器管材的力学性能比较表机械性能S44660 Ti Grade2 BFe30-1-1 HSn70-1密度（g/cm3） 7.7 4.4 8.9 8.54硬度（HRB）100 92 97 90抗拉强度（MPa）≧585 ≧450 ≧370 ≧295屈服强度（MPa）≧450 ≧320 ≧167 ≧147弹性模量（GPa）214 110 118 108延伸率 20% 18% 25% 35%热导率20℃/W（m·K）17 17 46 109线胀系数（×10-6/℃）10 9.0 17.8 20.2从表1中数据进行分析，S44660在力学性能具有以下优势：（1）硬度（HRB），该指标主要衡量管材的耐磨性，硬度越高，材料的耐磨性越好。
凝汽器常用管材牌号特性和主要应用范围
凝汽器常用管材牌号特性和主要应用范围钢号与技术条件特性主要应用范围类似钢号H68A GB/T 8890-98H68A黄铜具有很好的塑性和较高的强度，切削加工性好，易于焊接。
由于黄铜中含有微量砷，故能有效地拟制黄铜的脱锌腐蚀。
在大气及淡水中有较高的耐蚀性，但在轻度污染的冷却水中会出现层状脱锌与溃蚀。
用于凝汽器管时，冷却水中允许的悬浮物和含砂量不超过100mg/L，在采用硫酸亚铁处理时，悬浮物的允许含量可提高到500mg/L～1000mg/L用于制造热交换器铜管，如低压加热器、凝汽器铜管，使用在溶解固形物＜300mg/L、氯离子＜50mg/L的冷却水中70/30Brass(CZ105)(英国)ЛМЩ-68-0.06(前苏联)HSn70-1 GB/T 8890-98HSn70-1A称为锡黄铜，具有良好的力学性能，在热态和冷态下加工性能好，切削性能尚可，易于焊接和钎焊。
在大气和淡水中有较高的耐腐蚀性，但在管子表面有沉积物或碳膜时易发生点蚀。
由于锡黄铜中含有微量砷，用于制造凝汽器管，使用在溶解固形物＜1000mg/L、氯离子＜150mg/L的冷却水中Admiraltybrass(CZ111)(英国)CuZn28Sn(SOMS71)(德国)ЛМЩ故有一定的抗脱锌能力，用于凝汽器管时，冷却水中允许的悬浮物和含砂量不超过300mg/L，在采用硫酸亚铁处理时，悬浮物含量可提高到500mg/L～1000mg/L -70-1-0.06(前苏联)BSTF(日本)CuZn29Sn1(法国)Alloy 433(美国)HAI77-2 GB/T 8890-98HAI77-2A称铝黄铜。
由于加入少量铍，使其具有高的强度、硬度和良好的塑性。
可在热态及冷态下进行压力加工。
又由于铝黄铜中含有微量砷和锑，故对海水及盐水有良好的耐蚀性。
HAI77-2A管耐砂蚀性能差，用于凝汽器管时，冷却水中允许的悬浮物和含砂量不超过50mg/L，在悬浮物及含砂量较高的海水或淡水中，会使冷却水入口处管端产生严重的冲刷和腐蚀，腐蚀表面呈金黄色，腐蚀坑呈马蹄形，并有方向性。
凝 汽 器 管材
选材原则： 换热管的选材，主要需考虑 其应具备优良的传热性能，同时 需具有良好的耐腐蚀、耐冲刷和 耐磨性能，还应具有良好的强度 和刚度，更要考虑经济性和采购 方便及易加工性能。
国内凝汽器换热管材料的发展趋势
铜管：黄铜管(H68，H68A)，锡黄铜管 (HSn70一1A)，铝黄铜管(HAl77—2A)， 镍白铜管(BFelo、BFe30)等 奥氏体不锈钢管 ：304、316 L 铁素体不锈钢管：TP439铁素体不锈钢； 铁素体—奥氏体双相不锈钢管： 22管 奥氏体不锈钢
铁素体不锈钢
易加工性能、适中的价格、 对复杂水质的耐受度差， 易得 强度、刚度、焊接加工性 能也较差 耐冲蚀性强、强度硬和极 铬镍型奥氏体不锈钢对抗 好的塑性韧性，以及优良 氯离子腐蚀能力较差。 的可加工性及可焊接性
导热系数大，膨胀系数小， 可塑韧性差，特别是不耐 抗氧化性好，抗应力腐蚀 深冲等大变形的冷加工， 性能优良对氯根离子基本 焊接等高温后的塑性，耐 不敏感。 蚀性会明显降低 制造工艺高 更优良的耐综合腐蚀能力， 综合力学性能好，可焊性 好，导热系数大. 优异的耐海水腐蚀性能， 价格昂贵，管壁薄 比强度高，综合性能好。
铁素体—奥氏 体双相不锈钢 钛管
选材 淡水冷却系统 黄铜（HSn70一1）， 奥氏体不锈钢管 （304、316 L）
咸水，微咸水
铝黄铜管(HAl77—2A) 白铜管（BFe10-11/BFe30-1-1）
钛管
海水
如有不足 敬请赐教！ 谢谢！
凝汽器铜管更换不锈钢管
铜管更换不锈钢管技术简介我国近几年才普遍认可不锈钢换热管取代铜管这一技术，并经河南电力试验研究院试验结果表明，不锈钢管经过壁厚减薄，能提高总体传热系数。
我们选用不锈钢管壁厚一般在0.5～0.7mm，从试验结果来看，0.7mm壁厚不锈钢管与原来1mm铜管传热效果基本相同，由于壁厚薄、而且光滑、抗腐蚀性强，所以对流放热系数及凝结放热系数比铜管要大。
壁厚减薄、通径增大、水阻减小、流量增加，出水温度降低，对数平均温差减小，综合作用的结果：相对真空提高。
不锈钢管内外表面光滑，不容易结垢，减少清洗次数，节约成本，它具有耐磨损、抗振动，使用寿命长达30年。
壁厚薄、重量比铜管轻、相对投资减小，而且韧性强、屈服、拉伸强度都高于铜管，所以胀口只胀不焊，即使受到受热胀冷缩也不会产生泄漏现象。
所以说，不锈钢管是铜管更新换代的理想换热管。
不锈钢换热管具有以下优点：1、传热系数高；2、管壁内外光滑，不易结垢；3、拉伸、弯曲、屈服强度高于铜管，有一定的补偿功能；4、承压能力强，抗振动；5、耐腐蚀性更强，抗氯离子（TP304）长期200mg/L、短期500mg/L，（TP316L）长期500mg/L、短期1000mg/L。
不锈钢无缝管的缺点：无缝管生产工艺有两种，一种是冷拔，另一种是冷轧。
冷拔的成本低，但质量不能保证，压力容器不能使用。
冷轧工艺复杂成本高，即使热处理消除应力，但轧制过程中微观裂纹和壁厚的尺寸不匀，容易产生点蚀现象等质量问题。
我们采用宁波宝新不锈钢公司和张家港浦项不锈钢公司生产的不锈钢钢带，此板原材料为日本和韩国进口，这两家公司的薄钢板轧制设备先进，工艺科学合理、板材质量非常好，316L符合美国标准，SUS304符合日本标准，也符合中国国家标准，是国内最优质的不锈钢薄板材之一。
另外板材的轧制过程要比管材的轧制过程更容易，工艺上更完善。
使得同样厚度不锈钢板材的化学成份分布以及力学性能都比冷轧拔管材要好，厚度也比管材均匀。
不同公司换热管性能比较
不同公司换热管产品列举1、杭州军强机械制造有限公司高频翅片管：材质为铜及铜合金，可根据客户的要求绕制成不同形状;翅片管内孔可为内波纹或内螺旋筋的形式。
高效单金属盘管采用单金属铜及其合金、铝及其合金整体扎制成，可用于加工成各种形状单层盘管、双层盘管的高效翅片管，以满足对产品应用最佳效率的要求。
该翅片管具有内波纹，有助于管内介质的紊流。
可广泛应用于由于空间受限制的场合。
现行可生产的可用于盘管加工的翅片管主要规格如下：外径：12～30mm内径：7～20mm片距：～3mm翅片厚度：～翅片高度：～6mm底部壁厚：大于材质：镍白铜BFe10-1-1用于空间狭小或特殊的场合，可订制各种规格、尺寸2、浙江冠宇管业有限公司浙江冠宇管业有限公司可生产规格为Φ6～426 x ～36mm的无缝钢管，生产的钢种主要为：201、202、301、304/TP304/304L/304H、TP316/TP316L/316L/316TI、321/TP321/321H、347H、317/317L、309S、310S（2520）、铁素体－奥氏体双相不锈钢（1805、S31803/S32205、2304以及超级不锈钢904L等），年生产10000余吨“冠宇”牌不锈钢管。
产品可按GB、HG、SH、ASTM/ASME、JIS、DIN等标准生产。
用于压力容器U形管一般规格都在19-32×长度最长可做到17米左右3、上海迪艺弯管有限公司304不锈钢管弯U型管，另外可以加工各类弯管。
上海迪艺弯管有限公司是专业从事型材拉弯、中频热弯、抽芯弯管等工艺的研究，各种金属型材弯曲产品生产的专业化中型企业。
目前可加工型材截面6mm-2000mm，公司拥有最大管径2米的大型遥控顶弯机两台2台，其最大推力在2000T、1500T，大型液压拉弯机8台（最大加工截面600mm），拥有630kw、200kw中频热弯机，能热弯φ1米以下的大圆管，价值100万的89型全自动弯管机器1台。
机组凝汽器采用不锈钢换热管的技术经济性分析
＜ ｌｏ ０ ０ ＜５ ０ ０ｏ
（ ）不 锈 钢管强 度高 ，故 可 以采 用 薄 壁 １ 管 ，从 而使 凝 汽器 的重 量大 大降低 。 （ 不 锈 钢 管 抗 汽 侧 带 水 滴 气 流 的 汽 ２） 蚀 、抗 氨 腐蚀 、抗 冷却 水 中硫化 氢 的腐蚀 能力
由于冷却水进人管端部分时出现涡流 ， 使 得 管子 人 口端 部分 的水 流速 度要 比其 它部 分大
得 多 。于是水 流 在管端 部 分 的流动剪 切应 力也 就 比管内其他 部 分大 ，可 以破坏 铝黄 铜管 的钝 化膜 而产生 管端腐 蚀 。 （ ）脱 锌腐蚀 ２ 凝汽器黄铜管在冷却水 中的脱锌腐蚀 ，它 沿管 壁垂直 方 向侵蚀 可达 相 当大 的深度 ，乃至
注 ：表中数 值 １ ６表示耐腐蚀级别分类 ，６最好 ，１最差。 ～
３ 不锈钢 管 的材质选 择 ３ １ 管材 的选用 ． 循环 水水 质 的分析 见表 ２ 。 Ｃ ～ 不锈 钢 管选 用 的影 响见 表 ３ ｌ对 。 表２
项目 浊度 ／ ｍｇ・ Ｌ
ｐ Ｈ
侧出现氨腐蚀。 （ ） 电偶腐 蚀 ５ 当两种不同的金属或合 金材料在腐蚀性介 质 中直 接接 触时 ，有 可能 导致 电偶 腐蚀 。在凝
我公 司在 实际 生产 中大 量使用 蒸 汽透平 作 为驱 动 。凝 汽 设 备是 汽 轮 机 组 的重 要 辅 机 之
一
为了降低凝汽器泄漏造成的危害 ，很多国
家 和地 区开 始 使 用 不 锈 钢 管 。 目前 美 国 约 有
，
是 热力 循环 中的重要 设 备 ，其 性 能好坏 对 凝 汽 器 的主要用 途是 在 汽轮机 排 汽 口处 建
７ ｌ
沙砾等异物的冲击磨削作用 ，使凝汽器铜管表
凝汽器冷却用管——铜管和不锈钢管的性能比较与探讨
的性 能 好坏 直接 影 响机 组 的运行 。而它 的主 要传
热 组件 —— 冷却 管 是 凝 汽 器 的 最 重 要 部 分 ， 选 其
材和选 型 直接 影 响凝 汽 器 的性 能 ， 而 影 响 整 个 进 汽轮发 电机组 的 效 率 ， 因此 冷 却 管 的 选 材 和 选 型 是凝 汽器设 汁的关 键 。 长期 以来 国 内运行 的 汽轮 发 电机组 凝汽 器 冷
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｙ ｃ ｍｐ ｒｎ ｎ ｉｃ ｓ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｏ ｉ ｇ ｐ ｐ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ａ ｉ ｕ ｏ ｄ ｎ ｅ ｓ ｔ ｉ ｒ ｃ ｍ ｍｅ ｄ ｄ ｓｒ ｃ ： ｏ ａ ｉｇ ａ ｄ ｄ ｓ ｕ ｓｎ ｈ ｏ ｌ ｉ ｅ ｆ ａ ｕ ｅ ｆ ｖ ｒ ｓ ｃ ｎ ｅ ｓ ｒ －ｉ ｓ ｅ ｏ ｎ ｏ ｎ ｅ ｔ ｅ ｌ ｃ ｈ ｏ ｖ ｎ ｉ ｎ ｌ ｏ ｌ ｇ ｐ ｐ ｓ ｂ ｈ ｔ ｉ ｌ ｓ ｓ ｅ ［ｐ ｐ ｓ Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｎ ｌ ｓｓ ｉ ｉ ｅ ｓｂ ｅ Ｏ ｒｐａ ｅｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｏ ｃ ｏ ｉ ｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｓ ａｎ ｅ ｓ ｔｅ ｎ ｉｅ ． ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ， ｔ ｓ ｆ ａ ｉ ｌ ｔ ｐ ｌ ｈ ｔ ｉ ｌ ｓ ｓ ｅ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｏ ｔ ｅ ｏ ｖ ｎ ｉｎ ｌ ｎ ｓ ｎ ｏ ｄ ｎ ｅ ｃ ｏ ｉ ｇ ｉ ｅ ｏ ｔ ｒ ｉ ｅ ｏ ａ ｐ ｙ ｔ ｅ ｓ ａｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｉ ｓ ｅ ｄ ｆ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｏ ｅ ｉ ｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ｏ ｌ ｐ ｐ ｓ ｆ ｕ ｂ ｎ ｏ ｎ
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发电厂凝汽器换热管材的选择
２ １年第３ 总第１６ ０换 热 管 材 的 选 择
林 鸣
新 疆 中泰 化 学股 份 有 限 公司 （ 康８ １ ０ ） 阜 ３ ５ ０
摘要 ： 电厂 循 环 冷 却水 的消耗 占 电厂 总耗 水 量 的６ Ｏ～ ８ ９ ． 同 时循 环冷 却 水 蒸发 损 失及 凡 吹 损 失 的总 量在 夏季 ０ｂ 约 占全 厂 汽 水损 失的４ ％ ， 冬 季约 为２ ％ 。对 于在 北方 缺 ０ ０ 水 地 区， 进行 中水 田 用是 叠前 北 方 战 市 电力 循 环冷 却 水 的 重要 选 择・ 而凝 汽 暑是 汽格 发 电机 组最 重姜 的辅 助 设 备 ． 其 冷 却 管 的在 使 用 中水 情 况 下 的耐腐 蚀 ． 防鲒 据性 能，对 于发 电厂 的安全 ．经济 运 行具 有 非常重要 的意义 关健 词 ：． 市 中水 ；凝 汽 器 Ｉ换 热 管材 ；腐蚀 机 理 ； ． Ｌ
防 护
换热 面 积 大 、强 度 高 、耐 腐 蚀 性能 优 良等 特 点 ，成 为 火 力 发 电厂 凝汽 器 材 料 的 重要 选择 。 目前 火力 发 电３万 千 瓦 以 ０ 上 的新机 组 凝 汽 器 已基 本 改用 不 锈钢 冷 凝 器 管 ，除 在 ～些 水 质 状 况较 为 恶 劣 的地 区 ，如 采 用海 水 进 行冷 却 的 滨海 地 区 ，新建 电厂 选 择造 价 高 、一 次 性投 资 大 的钛 管 作 为冷 凝 器管。 ２凝 汽 器换 热管 的种 类 ２ １铜 管 ． 凝 汽器 用 冷 却 管 管材 的选 用 主 要 根据 水 质 考虑 ，大 多 以铜 合 金 为 主 。地 表 水通 常 使 用黄 铜 管 。通 过 对腐 蚀 机 理 的研 究 ，发 现硼 可 以提 高铜 管 的抗 脱 锌腐 蚀能 力 ，为 此 ， 加 有 硼 元 素 的黄 铜 冷 却 管其 耐腐 蚀 性 能优 于 未加 硼 管 ，但 它 主 要适用 于脱 锌 腐蚀 场合 。 ２２ 不锈钢 管 ． 研 究 发 现 ，与 铜 管相 比。使 用 初 期不 锈 钢 的传 热 效率 低 于 铜 管 ，但 因铜 管腐 蚀 及 结垢 其 传热 的下 降远 高 于 不锈 钢 管 。而 且 。不 锈钢 管耐 氨蚀 。特 别 是耐 ｃ 腐 蚀 、具 有 卜 良好 的螺 旋 槽 加 工 的管 的机 械 性 能 。但 不 锈钢 管 为增 加 传 热 效 果而 减 薄 管壁 导 致 的 管束 振 动 、对 氨 氮 的耐 蚀 能力 等 问题 ，有 待 于进 一步提 高 ；
凝汽器换热管流速
凝汽器换热管流速
凝汽器换热管的流速取决于多个因素，包括管道的内径、介质的流体性质、流量和流道的设计。
一般来说，凝汽器换热管的流速应根据具体应用情况进行优化设计。
对于一般应用来说，凝汽器换热管的流速通常在1-5m/s之间。
这个范围内的流速可以有效地促进换热过程，并且可以确保介质在管道内的流动速度适中，减少流阻和压力损失。
然而，在某些特殊的应用中，如高粘度介质或狭窄的管道中，流速可能需要更高或更低一些。
较高的流速可以增加换热效率，但也会增加能量损失和管道的压力损失。
较低的流速可能增加介质停留时间，从而提高换热效率，但也可能导致管道内的积聚和堵塞。
因此，在设计凝汽器换热管流速时，需要综合考虑介质的特性、换热效率的要求以及管道的限制等因素。
通常情况下，应参考相关的设计标准和经验数据，或者进行实验和模拟分析来确定合适的流速范围。
火力发电厂凝汽器管选材导则
火力发电厂凝汽器管选材导则
火力发电厂凝汽器管选材是非常重要的，因为凝汽器是发电厂
中的关键设备之一，直接影响到发电效率和设备的运行稳定性。
在
选择凝汽器管材料时，需要考虑以下几个方面：
1. 耐腐蚀性，凝汽器工作环境中会有高温高压水蒸气和冷凝水，因此管材需要具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗腐蚀和氧化。
2. 导热性能，凝汽器管材料需要具有良好的导热性能，以确保
高效热交换，提高发电效率。
3. 强度和耐久性，由于凝汽器工作条件较为苛刻，管材需要具
有足够的强度和耐久性，能够承受高温高压环境下的工作条件。
4. 成本考虑，在选择管材时，还需要考虑其成本因素，需要在
满足性能要求的前提下尽量节约成本。
常见的凝汽器管材料包括不锈钢、碳钢、铜合金等。
不锈钢具
有良好的耐腐蚀性和强度，适用于一些高温高压的工作条件；碳钢
成本较低，但需要防止腐蚀；铜合金具有良好的导热性能，适用于
一些特殊的工作条件。
综合考虑以上因素，需要根据具体的凝汽器工作条件和要求来选择合适的管材，可能需要进行材料的耐蚀性测试、强度测试等来确保选用的管材符合要求。
另外，还需要考虑管材的加工性能、焊接性能等因素，以确保管道的制造和安装质量。
最后，对于凝汽器管材的选择，需要遵循相关的标准和规范，确保设备的安全稳定运行。
凝汽器不锈钢管热阻分析
凝汽器不锈钢管热阻分析发布时间：2023-02-07T04:50:35.046Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：李南吉丰燮[导读] 凝汽器不锈钢管的热阻的构成主要为四部分构成：对流放热热阻、污垢热阻、管壁导热热阻和凝结热阻。
其中管壁热阻所占百分比在新更换的管道中占15%，但随着运行时间推移，其所占比例仅占5%，起决定作用的是对流放热热阻、污垢热阻和凝结热阻。
下图为不锈钢管热阻图解。
华电四川发电有限公司内江发电厂四川内江 641000摘要：本文分析比较了凝汽器分别采用不锈钢与铜管的管壁导热热阻、对流放热热阻、凝结放热系数。
关键词：凝汽器；不锈钢管；铜管；传热凝汽器的作用是在汽轮机排汽口造成真空，使进入汽轮机的蒸汽膨胀到最低压力，将蒸汽所含的能量尽可能的转换成机械能。
它是火力发电厂的重要辅助设备，其经济运行是否良好直接影响发电厂的经济性，其结构是否合理取决于换热管的形式和换热管的材质。
由于铜管的导热系数高，因此我国绝大多数电厂的凝汽器采用的是铜管。
但由于循环水水质较差，在长期的运行实践中，凝汽器铜管受到化学腐蚀和水流、汽流冲蚀激振力和热负荷作用引起渗漏，从而影响机组真空度，对机组经济、安全运行不利。
使用不锈钢管做为凝汽器冷却管，其显著特点是抗汽侧带水滴汽流的冲击侵蚀、抗冷却水中硫化氢的腐蚀。
不锈钢管耐污染水质腐蚀，延长了使用寿命，是解决铜合金管不耐污染水质腐蚀的一种有效手段，是今后技术发展方向。
下面就不锈钢管的热阻进行简要分析。
凝汽器不锈钢管的热阻的构成主要为四部分构成：对流放热热阻、污垢热阻、管壁导热热阻和凝结热阻。
其中管壁热阻所占百分比在新更换的管道中占15%，但随着运行时间推移，其所占比例仅占5%，起决定作用的是对流放热热阻、污垢热阻和凝结热阻。
下图为不锈钢管热阻图解。
1、管壁导热热阻铜管导热系数100W/m℃，不锈钢导热系数13W/m℃，单就导热系数来看两者相差近7.7倍，但在实际运用对凝汽器影响不是很大。
凝汽器换热管材料
凝汽器换热管材料
凝汽器是一种重要的换热设备，广泛应用于各种工业领域和能源系统中。
凝汽器的性能直接影响着系统的效率和可靠性。
而凝汽器换热管作为凝汽器的核心组件，其材料的选择对凝汽器的性能起着至关重要的作用。
在选择凝汽器换热管材料时，需要考虑以下几个因素：导热性能、耐腐蚀性、机械性能和经济性。
首先，导热性能是凝汽器换热管材料的重要指标之一。
优良的导热性能可以提高换热效率，使凝汽器能够更有效地传递热量。
因此，铜和铝等高导热材料常被选用作凝汽器换热管的材料。
耐腐蚀性也是凝汽器换热管材料的重要考虑因素之一。
由于凝汽器工作环境中存在各种腐蚀性介质，如水蒸气和冷却介质，因此凝汽器换热管材料需要具有良好的耐腐蚀性能，以保证凝汽器的长期稳定运行。
不锈钢和铜镍合金等材料常被用于具有较高腐蚀性的工况中。
凝汽器换热管材料还需要具备良好的机械性能，以承受凝汽器工作过程中的压力和温度变化。
高强度的材料可以提高凝汽器的结构强度，增加其使用寿命。
因此，钛合金和镍基合金等高强度材料常被应用于高温高压的凝汽器中。
经济性也是选择凝汽器换热管材料时需要考虑的因素之一。
材料的成本和可获得性对凝汽器的制造成本和维护费用有着直接影响。
因此，在选择凝汽器换热管材料时，需要综合考虑材料的性能和成本，并选择性价比较高的材料。
凝汽器换热管材料的选择应综合考虑导热性能、耐腐蚀性、机械性能和经济性等因素。
铜、铝、不锈钢、铜镍合金、钛合金和镍基合金等材料常被应用于不同工况的凝汽器中。
通过合理选择凝汽器换热管材料，可以提高凝汽器的性能和可靠性，从而提高整个系统的效率和运行稳定性。
不同材质换热管与凝汽器管板的胀接方式及比较
不同材质换热管与凝汽器管板的胀接方式及比较晁红伟;楼滉【摘要】凝汽器常用的换热管材料,是碳钢管、不锈钢管、铜管或钛管.在凝汽器管板与换热管的连接中,常采用胀接形式.胀接时,凝汽器管板与不同材料换热管的胀接特性,是各不相同的.为此,重点讨论了碳钢管板与各种材质换热管的胀管性能.通过仿真计算,从数据中找出影响胀管性能的关键所在,从而制订出最佳的胀管工艺.【期刊名称】《电站辅机》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】4页(P30-33)【关键词】核电站;凝汽器;管板;换热管;连接;胀管;方式;计算;比较【作者】晁红伟;楼滉【作者单位】杭州汽轮辅机有限公司,浙江杭州310022;杭州汽轮辅机有限公司,浙江杭州310022【正文语种】中文【中图分类】TK264.1+10 概述凝汽器是发电机组中的大型换热器设备。
凝汽器管板与换热管的连接广泛地采用了胀接形式，胀管是此类设备制造中重要的工艺流程。
为此，对凝汽器与换热管胀接的可靠性进行研究，是十分必要的。
凝汽器换热管的泄漏点，常位于换热管与管板的连接部位，所以，换热管与管板的胀接质量，直接影响了凝汽器设备运行的可靠性。
解析不同材质换热管的胀管参数，为制订相应的工艺流程提供参考和依据，具有重要的工程意义和学术价值。
1 不同材料换热管与管板的组合1.1 常见组合通常，凝汽器将在各种水质条件下运行，因此，管板与换热管的选材也是多样的。
管板与换热管的典型搭配，有碳钢-碳钢、碳钢-不锈钢、碳钢-钛、铜-铜等组合。
为了真实地模拟各种组合下的胀管过程，按ASME[1]中提供的计算方法，计算材料的应力-应变曲线。
典型的材料组合曲线，如图1～图4所示(纵轴为应力MPa，横轴为应变)。
各种组合的材料曲线，较为直观地反映了换热管与管板的胀接特性，同时，还可分析出各种材料组合下胀管工艺的难易程度。
图1 碳钢管与碳钢管板的胀接图2 不锈钢管与碳钢管板的胀接图3 铜管与碳钢管板的胀接图4 钛管与碳钢管板的胀接2 建立有限元计算模型换热器中换热管的布管排列方式，通常有4种，分别是正三角形布管、方形布管、转角三角型和转角正方形的布置方式。
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凝结器（凝汽器）换热管性能比较
作者：管理员发布于：2013-01-19 15:01:24 文字：【大】【中】【小】
热力发电厂的汽轮机凝结器（凝汽器）是热力循环中一个很重要的换热设备，其换热管又是该设备中的主要换热元件，换热管的材质好坏直接影响着换热效率和使用寿命，对整个热力循环暨发电效率起着重要的作用，早期人们大多设计的换热管都是紫铜管或黄铜管，从材质上讲铜的导热系数要远远大于304不锈钢，但目前凝汽器的换热管逐渐更换为不锈钢换热管，经实际运行证明不锈钢换热管具有良好的换热效果和长久的使用寿命。
其主要原因如下：
1、铜管材质较软，光滑的表面容易被水中的杂质冲刷成粗糙面，在此粗糙面上容易形成污垢层，其污垢层的热阻严重影响了铜管的换热效果，使本来具有良好的导热性能变得很差，特别是在炎热的夏季循环水温度较高，凝汽器真空就会恶化，极大的影响了发电热效率。
2、铜管在换热过程中长时间运行容易形成电腐蚀和脱锌，在铜管内表面容易出现麻坑，随着时间的延长麻坑越来越多，污泥等杂物很容易沉积在麻坑内形成污垢层，污垢层逐渐硬化并向四周扩展，甚至连成片，同样严重影响换热效果。
3、铜管相对于不锈钢管刚度低单性较差，涨口容易泄漏，复涨时不容易涨严，不得不采取堵管措施。
4、不锈钢管材质较硬表面光滑，不容易冲刷成粗糙面，相对于铜管不容易形成污垢层。
综合以上几点原因分析不难看出，铜管虽然具有很好的导热效果，但污垢层的出现严重影响了换热效果，因此不锈钢管逐渐被人们所认识并被广泛利用。
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