影响凝汽器传热效果的因素及分析

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却水的比 热容;t 为平均传热温差。其中: An ,
A .二 t .
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由 6, ) 式(){ 可得凝汽器传热端差为: 7
S t= △t
e (kD C) 1 x A / W P一 p
() 8
一旦凝汽器冷却水管表面脏污、 结垢, 就会减弱 传热效果, 降低传热系数 k从而使端差 a 增大, , t 排 汽温度t增大, , 机组真空严密性降低。为了 保持凝 汽器冷却水管内表面的清洁和水流畅通, 前电厂 目 最常用的方法就是利用胶球清洗装置。 通过胶球清 洗装置的投运, 凝汽器端差一般均能稳定保持在 4 , ℃范围内。但目 _ 8 前影响电厂胶球清洗装置的主 要问题是收球率低, 因此建议:1对收球管进行改 ‘ () 造, 减少弯头, 降低管路阻力, 使收球系统循环畅通; 有条件的还可降低胶球泵位置, 以增加胶球泵人口 压头, 提高收球率。() 2保持活动收球网表面的 光滑 清洁, 防止由于收球网表面有毛刺使胶球粘在收球
1引言
在热力发电厂中, 凝汽器设备是凝汽式汽轮机的 一个重要组成部分, 作用之一是在汽轮机排汽口 它的 形成高度真空, 低汽轮机排汽温度和排汽压力。因 降
为 排汽温度t 。 排汽压力也越低, 越低, 机组真空严密
性就越好, 机组效率就越高。由 此可见汽轮机排汽温
须降低i 而蒸汽饱和温度 t受循环水人口温度 s , , t、 w循环水温升△ 和传热端差a影响。下面对影 l t t 响t的 , 这三个因素进行初步分析。 21 . 循环水入口 温度t w l t主要由电厂所在地的地理环境和冷却塔的 , w I 冷却效率所决定, 冬季环境温度较低, l 夏季环 t w 低,
式中:。 P 为凝汽器压力,at为凝汽器排汽温度 P ; 。 ( 指饱和蒸汽温度) ' r ; ℃ t l 为循环水人口 温度, ℃; A 为循环水温升, &为凝汽器传热端差, t ℃; ℃。 从式()( 可知, ) 要降低凝汽器压力P, 1. 2 C 就必
由以 上计算可以看出, 利用热泵回收循环冷却 水的 废热, 将之用于电厂冷凝水的预热, 其节能效益 和环境效益都非常显著。
行‘因 只J孚>,式4 J 理J义C行 Y 〔户 此 、’a 11 (的J 意 进d ,  ̄ 2 对 t“ ’ -4’)物 4. IL’说 , 即 、 /N V2 `} ’ - %
明。式() 4的物理意义是: 正常情况下, 在影响排汽
由 生产现场用以降低凝汽器传热端差 此可见, 来提高机组真空严密性的最有效手段就是提高凝汽 器总的传热系数, 而提高总传热系数的最有效方法 是提高冷却管的清洁度和降低漏入真空系统的空气
汽器传热端差, 并对降低凝汽器传热端差的各项措施进行了 详细的分析。
关键词: 凝汽器; 排汽温度; 循环水入口温度; 循环水温升; 传热端差; 传热系 数 中图分类号二K 6.十 文献标识码: 文章编号: 0 - 9820)3 01一 3 T 241 1 A 1 4 4( 70 一 09 0 0 7 0
1、



. .
要考虑循环泵的经济运行, 而且由于改变D 不够 w 灵活, 所以电厂一般不把改变D 作为降低a 的主 w t
要手段。
一般情况下, 机组只有在低负荷运行时才会出
 ̄ of ,月 二 ‘  ̄ 一 , △ ,, 二 , 、 , , 。 一 、 。, 、 一 现错 <1而电厂不可能长期在低负荷状况下运 , z/ ‘ -口 , y‘- } I } 。’件 叮 台 、‘ “t ”二- , ”. J 。r 7 I - -" 夕 j- K } v i V j +
低。 经投运的发电厂来说, 对已 调节循环水量Dy ,
展, 是提高电厂循环冷凝水废热回收利用率的关键
所在。 参考文献
[] 1季杰, 刘可亮, 裴刚, 以电厂循环水为热源利用热泵区 等. 域供热的可行性分析【]暖通空调, 0, ()14 J. 2 53 2 : - 0 5 0
17 0.
了 且 、 护r 、

、 、 . 产
式() 9物理意义是: 凝汽器循环水温升△ 变化 t 及凝汽器总的传热系数k变化对凝汽器传热端差 8 的影响要比 t 循环水量D , , 变化端差a 影响大, t 并 且变化比 k变化影响大。根据对式() 3 的分析可 知, 循环水温升△ 受循环水量D 的影响, t w 尽管△ t 对 S 影响最大, t 但对已投运的机组而言, W D, 基本 上不变, 因而△ 变化不大; t 因为如果改变D. ,不但 ,
4有待解决的问题
△=m ‘ ( 3 )
式中: m为凝汽器循环倍率, D, , m二 ,D , / 其中D w
从上式可以看出, 循环水温升 △ 主要决定于 t 凝汽器循环倍率。在凝汽器蒸汽负荷一定的条件 下,t A 主要受循环水量D 的影响, , W D 增大, t A降
目 利用热泵回收利用循环冷却水废热技术 前, 中, 最关键的问题是热泵出水温度过低、 供热系数较 小。出水温度过低, 一方面大大限制了循环冷却水 废热回 收技术的应用范围, 另一方面大大限制了废 热回 收利用率。热泵的供热系数过小, 使得循环冷 却水废热回收利用技术的各种效益不能得到充分发 挥。因此, 加大科技投人, 促进高温热泵技术的发
20 年第 3 07 期 ( 总第26 9 期)
节 能
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影响ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ汽器传热效果的因素及分析
陈 功
( 华亭电厂, 华亭 740) 甘肃 41 0
摘要: 介绍了 影响凝汽器 排汽温度 r各因素之间的关系, 机组日 。 指出 常运行中影响 c的主要因 , 素是凝
度的 低, 高 对汽轮 机效率影响非常大。 而排汽温度t 境温度高,w 冷却塔冷却效率高, t , t 1 高; 则 ' l 低。由 的 高低取决于凝汽器的工作状况, 因此, 凝汽器工作 此可知 t w l 受环境和冷却塔的影响并不能反映出凝
的 好坏就直接影响汽轮机的工作效率。
2理论分析
汽器工作的好坏。
温度 t的三个因素中, , 凝汽器传热端差 S 的影响 t
大于循环水温升 △ 的影响, t 同时, 循环水温升 △ t 的影响大于循环水人口温度t ' l 的影响。可见, 凝汽
量[ ] 增大 环 1 。 循 水量D , , 5 w实质上仍是 提高了 凝汽 器总的 传热系数k但研究表明, , 循环水量D, , 对传 热 数的 小6这也 系 影响 [, 从一个侧面反 电 为 ] 映了 厂
节 能
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热系数 k 大大降低, 从而严重影响传热端差 &。为 t 了 提高机组真空系统严密性, 应在每次大小修时均 对凝汽器及真空系统灌水查漏。同时应对运行中 处 于真空系统的水位计、 低加系统等进行仔细检查, 以 消除漏气点; 在机组变负荷或低负荷运行时, 及时调 整汽封供汽压力, 防止空气通过汽轮机低压缸汽封 漏人; 加强真空抽气系统的运行, 如果抽气器工作效 率降低或发生故障, 使真空系统严密, 即 由于抽气器 不能有效地抽吸凝汽器中的空气, 也将使传热系统 k 减小; 加强真空系统严密性试验定期工作的执行, 一旦发现真空系统不严, 要及时消除漏点。提高真 空系统的严密性, 还有减小凝结水过冷度的现实意 义, 一旦运行中过冷度增大, 机组的回热经济性将降
什么不把改变D 作为降低 a 和提高k的主要手 w t
段的一个重要原因。
器传热端差a 对凝汽器排汽温度t起决定作用。 t ,
综合对式() 3的分析, 凝汽器传热端差才是凝汽器传 热效果的直接反映, 它能从根本上反映凝汽器的运
行特性。 3影响凝汽器传热端差的因素
4降低凝汽器传热端差的措施 41 . 及时投运胶球清洗装置
收稿 日期 :0 7 0 - 2 20 - 2 0
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20 年第3 07 期 ( 总第26 9 期)
韶 t、 w t
只能通过增开循环泵的方式来实现。而循环泵的运 行方式对 △ 的影响, t 还取决于循环水泵耗电量, 这 其实涉及到循环泵的经济调度问题, 文献【〕 3对此有 详细的论述, 但循环水温升 △ 也不能从根本上反 t 映出凝汽器的运行工况。
22循环水温升 △ . t
凝汽器中的 蒸汽压力与其饱和温度之间的关系
由文献〔〕 可知, 2
50 2
式[ 是] I :
() 1
Pw8( “ C t6 =150 ’・7) ・+, + .’ 1・ 6 0 t t+ t a ¥ l A t = () 为循环水量, 。 蒸汽量。 2 D 出口
由凝汽器的传热方程可知, 蒸汽凝结时传给冷 却水的热量 Q为:
Q= ,。 c= km DC64 6 h) A t= Wp[ ( D( 一 l A h t ) 1
式中: Q为凝汽器热负荷; 为凝汽器总传热系数; ; k
A为 器总 凝汽 换热面 D 为循环水量;P 积;w C 为冷
23凝汽器传热端差 S . t
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己 t、 } S
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由 2分别对循环水人口 式() 温度 t ' 循环水温 l 、 升△ 和 热端差&求导【, t传 ’则有: 〕
当> ,< a1a a a t co t 时t t t ' ,. s , t < 当< ,< . a1a aa t时t t t ' t . gt , << n
低。
除了根据化学监督的要求, 要加强循环水水质的处 理和冷却塔的排污外, 还可利用文献【] 8指出的方 法, 通过计算凝汽器清洗率来判断结垢的情况, 对运 行机组采取半面隔离人工机械清理的方法, 保持凝 汽器冷却管的清洁。
5结论
() 1在影响凝汽器排汽温度 t的三个因素中, , 传热端差8对t的 t , 影响最大, 是凝汽器传热效果的
直接反映, 其次才是循环水温升 △ , t因而只有传热 端差 a 才能从根本上反映出凝汽器运行工况的好 t
坏。
43 . 降低凝汽器单位蒸汽负 荷 端差随着负荷的增大而升高, 并且在循环水量 D, ,总传热系数k等于常数的条件下, 、 端差同凝汽
() 2在生产现场降低凝汽器排汽温度 t时, : 首 先从降低传热端差 8 人手, t 其次再考虑其他因素。 但需要注意的是凝汽器是一个复杂的热力设备, 影 响凝汽器排汽温度 t的各个因素之间是相互影响 。 的, 因此在现场分析时一定要把各因素联系起来整
纯净蒸汽的放热系数达600 /时"" ) 30叮 ( hK ,
凝汽 有少量 器中 空气时为20 灯 衬"")} 8 0 叹 hK[, 0 2
若由于真空系 统不严, 漏人大量空气, 将导致总的传
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20 年第 3 07 期 ( a第26 9 期)
[] 2郑振生, 孙殿军, 刘春旭. 浅析水源热泵在火力发电厂中 的应用[ 电力设备, 0,() 1 8. J. ] 2 564 : 一 3 0 8 [〕 3吴建中, 李宝林 水源热泵在电厂中的应用分析【]建筑 J. 热能通风空调, 0 , ()6 一 3 2 52 1:1 6. 0 4 作者简介: 冯永华(99 )女, 16 一 , 硕士, 工程师, 主要从事热力 系统节能及优化方面的研究工作。
网 表面, 降低收 球率。() 3保持循环水清洁, 防止杂
物堵塞铜管, 或聚集在收球网口 影响胶球系统收球。
通常情况下, 对已投运的凝汽器, A是一定的,
而C 又 很小, 认为 。 变化 可 是一常数, 从式() 42提高真空系统严密性 因此 8 .
可知, 传热端差a 的大小受循环水量D 、 t w传热系数 k 及循环水温升 △ 的影响。对式() S 分别 t 8 中的 t
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