引起凝汽器真空恶化的临界漏空气量的计算分析

在一定凝汽器热负荷和抽气器出力下,存在一个漏空气量的临界值,在漏空气量小于临界值时,凝汽器压力基本不变,可以维持稳定的凝汽器真空,超过这个临界值,凝汽器压力开始逐渐变大,凝汽器真空开始恶化。本文通过建立凝汽器的一维稳态数学模型,考虑漏空气对凝汽器传热系数的影响,得到凝汽器压力随漏空气量的变化曲线,曲线中拐点对应的漏空气量便是临界漏空气量。     

冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究

通过试验进行了冷却水流量对凝汽器性能的影响研究,得到了凝汽器压力、传热系数和传热端差随冷却水流量的变化规律。试验结果表明,在本试验参数范围内,随着冷却水量增加,凝汽器压力成近似线性减小,传热系数成近似线性增加。冷却水流量对凝汽器端差影响存在临界值。理论分析表明,传热系数采用美国热交换学会(HEI)公式计算时,凝汽器传热单元数(NTU)大于1.59,则端差随冷却水流量增加而增加;NTU小于1.59,则端差随冷却水流量增加而减小,与试验结果完全吻合。     

漏空气量对不同换热管的凝汽器压力和端差影响的试验研究

通过普通铜管和渗层铜管凝汽器的凝结试验,研究漏空气量对两种换热管凝汽器内压力和端差的影响。试验得出,两种换热管凝汽器内压力和端差都随着漏空气量的增大而降低,但是都存在一个最佳的临界值,超过这个临界值,压力和端差都急剧增大,传热严重恶化。分析得出,普通铜管凝汽器的最佳漏空气量为0.3%左右,而渗层铜管凝汽器的最佳漏空气量为0.4%左右,即同等条件下,渗层铜管凝汽器内允许漏入更多的空气。     

节能技术之一 凝汽器端差节能技术监督

凝汽器端差是指凝汽器压力下对应的蒸汽饱和温度和循环水出口水温之差,是表征凝汽器结构、热负荷、清洁度、循环水流量、循环水温度、真空系统严密性和抽汽器性能等对传热影响的一项综合指标,对机组的热经济性影响较大,是热电厂节能技术监督的一项重要指标.     

火电站直接空冷凝汽器性能考核评价方法

火电站直接空冷凝汽器性能决定了直接空冷机组能否安全高效运行。研究直接空冷凝汽器性能的影响因素，从而制定空冷凝汽器性能考核评价方法具有重要意义。通过分析直接空冷凝汽器的传热过程，建立凝汽器压力与凝结蒸汽流量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系，分析各因素对凝汽器性能的影响规律。对以凝结蒸汽量和以凝汽器压力作为性能考核标准进行了对比研究，指出了2种性能考核评价方法存在的缺点，即仅仅考核凝汽器传热能力会导致传热面积过大，系统投资增加。在考核空冷凝汽器传热能力的基础上，还需测定凝汽器传热系数，以传热系数保证值作为直接空冷凝汽器性能考核的补充指标。     

600MW汽轮机组凝汽器改造后性能分析

凝汽器作为火力发电厂的重要辅机设备,其传热性能与流动性对发电所产生的能耗影响很大。针对河北西柏坡发电有限责任公司600MW机组凝汽器传热性能变差、运行状态不佳的问题,提出对凝汽器进行改造的解决措施,并对改造后的凝汽器进行性能测试,结果表明改造后凝汽器各性能参数基本保持稳定,与改造前相比,端差、排气压力降低、传热系数提高,为火电机组凝汽器改造提供参考。     

空冷凝汽器验收考核实验中的几个原则

对空冷凝汽器进行性能测试,以考核是否达到验收标准,对于我国火电站空冷岛的设计、生产和运行都具有重要意义。从空冷凝汽器传热模型出发,分析了VGB-R131Me验收考核实验导则中存在的缺陷。针对我国直接空冷机组运行中存在的诸如夏季满负荷高背压运行,冬季防冻等问题,指出了单纯增加空冷凝汽器传热面积以满足设计要求的不足,建议制定不同工况不同容量机组的考核传热系数值。空冷凝汽器验收考核应在设备供应商提供凝汽器传热性能,即传热关联式的基础上,由用户计算不同轴流风机转速,不同凝汽器饱和蒸汽凝结量和不同进口空气温度条件下的凝汽器传热系数并进行实验测试,只有当该传热系数大于考核传热系数之后,才能绘制凝汽器性能曲线以检验是否达到设计要求。     

汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析

<正>1影响凝汽器工作的因素1.1凝汽器中存在的空气对凝汽器真空的影响在凝汽器中,由于真空系统不能绝对严密而从外界漏入空气,以及蒸汽中所含的不凝结气体在凝结时被析出,会使冷却水管表面形成一层空气膜而降低了传热效果,影响蒸汽的冷却放热。在凝汽器中空气含量越大,对蒸汽的放热影响也越大。汽轮机排气在凝结初期空气含量相对很小,在蒸汽进入管束逐渐凝结的过程中,空气含量相对不断增加,使蒸汽放热逐渐恶化。凝汽器中的全压力是由蒸汽分压力与空气分压力组成的混合压力,由于空气分压力的存在,凝汽器内的绝对压力升高,凝结水中的溶解氧量增加,引起机组的经济效益降低,加快了机炉设备及管路的腐蚀速度。     

200MW空冷汽轮机凝汽器管束布置优化设计

采用凝汽器壳侧汽相流场与传热特性的数值计算方法对２００ＭＷ间接空冷汽轮机组表面式凝汽器管束布置的三个改进方案进行了分析比较。根据蒸汽－空气混合物的速度、压力、空气浓度、传热系数及热负荷等重要参数分布的计算结果讨论了管束布置方式对流动与传热的影响。最后，推荐了一个较合理的方案。     

凝汽器漏空气在线诊断数学模拟

从试验角度结合一维模拟分析了凝汽器漏空气时漏气量对凝汽器传热性能的影响,建立了根据凝汽器运行参数计算其基准压力的凝汽器漏空气在线诊断数学模型,并将该模型计算结果与在小型凝汽器试验系统上的试验结果进行了对比。结果表明,模拟结果和试验结果吻合良好,漏气量为0时凝汽器压力诊断结果在1kPa内,说明本文计算模型能够在线诊断火电机组凝汽器的漏空气状态。     

空气相对湿度对板式蒸发冷凝器传热性能影响的实验研究

为了研究空气湿度对蒸发式冷凝器传热性能的影响,建立了蒸发式冷凝器板外水膜传热性能实验平台。在其他条件不变的情况下,调节空气湿度参数,测试了空气湿度对喷淋水温度、板片表面水膜及填料表面上、下温度等参数的影响。实验结果表明,当进入板片间的空气相对湿度从85%增至90%,水膜温度呈增加趋势,不同位置水膜温度有明显差别,喷淋水的换热量增加,湿空气的换热量减少,板片的平均热流密度和传热系数均随着相对湿度的增加而变小。     

高背压供热机组凝汽器高低背压运行的经济指标分析

介绍150 MW高背压供热机组,凝汽器为满足高背压供热进行的配套改造内容。由机组高背压供热改造后,凝汽器高、低背压运行的试验数据,计算凝汽器在两种运行状态下的性能指标。凝汽器在高、低背压两种工况下运行,循环水流量与设计值比较吻合,凝汽器端差、过冷度基本都达到了设计值。高背压工况下,凝汽器端差较小,为2.264℃;正常背压工况下,凝汽器端差也小于通常设计端差4℃,修正后的总体传热系数和凝汽器端差与改造前相差不大;高背压工况下的凝结水过冷度为0.555℃,稍高于设计保证值。凝汽器进行高背压改造,达到常年安全运行和经济运行的要求。凝汽器在高、低背压下运行,可以进一步根据电、热负荷,调整循环水泵、热网水泵的水量和运行方式,提高机组供热期的发电量、降低非供热期的运行背压,以提高机组全年运行的经济性。     

空气对凝汽器传热系数的影响及清洁系数在线测定方法的进一步探讨

提出了一种基于试验的计算凝汽器传热系数空气侧修正系数的新方法。用这种方法确定的修正系数是空气含量的单值函数,即Ｃａ＝ｆ（ｄＧａ）,所以能够准确地反映空气含量对传热系数的影响。将此式应用于凝汽器清洁率的测定计算,可实现凝汽器汽侧空气量和水侧脏污对传热系数影响的二者分离,为凝汽器的合理清扫提供了依据     

Simulation of heat and mass transfer processes in the experimental section of the air-condensing unit of Scientific Production Company “Turbocon”

A mathematical model was developed to be used for numerical analysis of heat and mass transfer processes in the experimental section of the air condenser (ESAC) created in the Scientific Production Company (SPC) “Turbocon” and mounted on the territory of the All-Russia Thermal Engineering Institute. The simulations were performed using the author’s CFD code ANES. The verification of the models was carried out involving the experimental data obtained in the tests of ESAC. The operational capability of the proposed models to calculate the processes in steam–air mixture and cooling air and algorithms to take into account the maldistribution in the various rows of tube bundle was shown. Data on the influence of temperature and flow rate of the cooling air on the pressure in the upper header of ESAC, effective heat transfer coefficient, steam flow distribution by tube rows, and the dimensions of the ineffectively operating zones of tube bundle for two schemes of steam–air mixture flow (one-pass and two-pass ones) were presented. It was shown that the pressure behind the turbine (in the upper header) increases significantly at increase of the steam flow rate and reduction of the flow rate of cooling air and its temperature rise, and the maximum value of heat transfer coefficient is fully determined by the flow rate of cooling air. Furthermore, the steam flow rate corresponding to the maximum value of heat transfer coefficient substantially depends on the ambient temperature. The analysis of the effectiveness of the considered schemes of internal coolant flow was carried out, which showed that the two-pass scheme is more effective because it provides lower pressure in the upper header, despite the fact that its hydraulic resistance at fixed flow rate of steam–air mixture is considerably higher than at using the one-pass schema. This result is a consequence of the fact that, in the two-pass scheme, the condensation process involves the larger internal surface of tubes, results in lower values of Δt (the temperature difference between internal and external coolant) for a given heat load.     

超临界变压运行直流锅炉内螺纹管螺旋管圈水冷壁的传热特性研究

在压力9~28MPa,质量流速600~1200kg/(m2s),内壁热负荷200~500kW/m2的工况范围内,研究了Φ38.1×7.5mm倾斜上升内螺纹管(倾角α=19.5o)中水的传热特性。试验结果表明:在亚临界压力区,内螺纹管传热强化作用明显,有效地抑制了膜态沸腾的发生,但在近临界压力区此传热强化作用有所减弱。超临界压力区拟临界温度附近,内螺纹管内壁面与流体之间的温差较之前有所增加,但是此增幅远没有亚临界压力区发生传热后的壁温飞升幅度大。随着系统压力接近临界压力,拟临界点附近管壁与工质的温差显著增加。在超临界压力区,不同的质量流速与热负荷比例下,在大比热区内螺纹管内流体传热可能被强化也可能被恶化。在超临界压力下,由于螺旋内槽的旋流作用减弱了自然对流的影响,倾斜上升内螺纹管内壁温度的周向分布比较均匀。在高焓值区内螺纹管的周向最大温差只有10℃左右。文中提出了在考虑大比热区工质物性剧烈变化对传热影响的情况下,倾斜上升内螺纹管顶部内壁传热系数的试验关联式。     

用标准传热系数评价凝汽器水侧、汽侧清洁程度

对凝汽器清洁系数和汽侧空气修正系数的概念与物理意义进行了论述,提出了以良好状态实测标准传热系数作为凝汽器传热系数的比较标准,分析了标准传热系统的计算方法,提出了在HEI公式中对水温、水量等试验条件的修正算法,以及在线计算凝汽器清洁系数,汽测空气量修正系数的方法。     

双背压凝汽器抽真空系统布置方式的研究

根据双背压凝汽器抽真空系统的不同布置方式,并结合实例分析研究其对双背压凝汽器高、低压差值的影响。结果表明,串联布置方式的优点是系统简单、投资小,但易造成双背压凝汽器的高、低压力不能同时达到设计值,甚至无高、低压差值;并联布置方式的系统相互独立,凝汽器压力和传热端差均可达到设计要求。建议新建机组的抽真空系统按照并联布置方式设计,投运机组可考虑优化改造为并联布置方式,以充分发挥双背压凝汽器的技术和经济性优势。     

凝汽式电厂循环式供水冷端系统耦合数学模型

现有的热力发电厂冷端系统运行优化模型常常把凝汽器进口循环水温度看作定值,但若冷端系统为循环式供水,应考虑冷却塔以及气候条件的影响。为了改进冷端系统运行优化模型,建立了冷却塔内空气饱和或不饱和时传热传质模型和冷却塔通风量计算模型,以及在对凝汽器内传热过程分析简化的基础上建立了凝汽器内换热模型。所建模型相互耦合,联立求解后可得到与凝汽器负荷、循环水量和环境条件相对应的冷端系统各点温度参数,可指导冷端系统优化运行。