真空状态下不锈钢管束的凝结试验研究

对不同真空和循环水雷诺数下,经过表面改性处理的不锈钢管束与普通不锈钢管柬的换热性能进行对比试验,结果表明,经过表面改性处理的不锈钢管束能促进珠状凝结的实现,其汽侧凝结换热系数可以提高1～2倍,总体换热系数可以提高50%以上.试验的真空范围满足电厂凝汽器的真空范围,因此处理过的不锈钢管束可以应用于火电厂.     

考虑清洁系数变化的循环水泵调度优化

凝汽器清洁系数是评价凝汽器性能最重要指标,其变化对循环水泵最优化调度将产生较大影响。在分析了凝汽器水侧污垢增长简化理论模型的基础上,得到凝汽器水侧污垢随时间变化的基本规律,分析了清洁系数随运行时间和冷却水流速变化的规律,并通过某600MW超临界汽轮机凝汽器循环水泵最优化调度作为实例,对凝汽器端差、凝汽器真空随清洁系数的变化趋势进行了分析,分析结果表明,不同清洁系数对循环水系统的优化运行方式造成影响,并得到了不同负荷、不同循环水温度及不同清洁系数下循环水泵的最佳运行方式,对火电厂循环水系统的运行具有一定的指导意义。     

200 MW直接空冷机组管束污垢热阻对热经济性影响

直接空冷凝汽器在运行一段时间后,其冷却管内、外污垢热阻对机组热经济性会产生影响。在设计工况下,限定凝汽器管内、外污垢热阻变化范围为0~0.001 m~2·k/W,建立机组排汽压力的管内、外污垢热阻热性数学模型,用编程计算做出对应特性曲线,分析直接空冷机组凝汽器冷却管在不同迎面风速、环境温度、热负荷等工况下污垢热阻对排汽压力的影响。     

基于扰流作用的凝汽器强化换热技术原理分析

针对湿冷机组凝汽器的强化换热,从工程应用的角度分析了通过扰流作用实现强化换热的基本技术原理,即采用一定技术手段通过减弱边界层对流动和传热的影响,达到减小热阻、提高换热系数的目的,并结合实验数据对换热系数提高情况进行了验证,结果显示,有扰流作用的管内换热,其换热系数较光管至少高出20%。     

1000MW超超临界汽轮机排汽焓和冷端能量损失模型

建立凝汽式汽轮机冷源损失热量和排汽焓的计算模型,实时分析负荷和机组状态对冷端损失、低压缸排汽湿度和凝汽器总体换热系数的影响规律。基于别尔曼公式的形式,提出凝汽器总体换热系数的经验预测公式。结果表明,冷端能量损失百分比随负荷增大而单调降低。冷端能量损失占机组总输入能量的48.4%,占总能量损耗的85%~88%。低压缸排汽焓随负荷增加而单调降低,排汽湿度随负荷增加而单调增大。低负荷下,低压缸排汽为微过热蒸汽;高负荷下,低压缸排汽为饱和湿蒸汽。凝汽器总体换热系数随负荷增加而单调增加,且正比于低压缸排汽流量。     

螺旋纽带自动除垢防垢和强化传热技术的原理及应用

受到凝汽器结构、循环水水质和流速等因素影响,凝汽器铜管水侧形成污垢,致使凝汽器传热性能下降、真空降低。安装在凝汽器铜管内的螺旋纽带装置利用循环水的自身流动驱动纽带自动旋转和径向摆动,使水旋涡运动不断冲刷管壁产生强烈扰动和径向混合,基本消除了层流边界层,实现了自动除垢防垢和强化传热,达到汽轮机组节能、降耗、增效的目的。     

直接空冷凝汽器变工况特性仿真分析

以直接空冷凝汽器凝结换热机理为基础,通过合理的系统分解和简化,建立了动态仿真模型.以某200MW直接空冷机组为例,通过仿真模型计算出不同风速、风温和排汽量下凝汽器冷端系统特性曲线;并且分析了管内污垢热阻对凝汽器压力的影响,画出了影响曲线.结果表明:运用仿真模型分析变工况特性具有较好的精确度和实用性,对现场运行具有一定的参考价值.     

考虑污垢因素的凝汽器传热系数的计算研究

凝汽器冷却水系统运行过程中,由于难溶盐分的沉积和微生物污垢的生成,会在凝汽器的换热表面上形成污垢,使传热系数下降,真空降低。分析了凝汽器水侧污垢的特性,然后给出了考虑污垢因素的凝汽器传热系数的计算方法。     

自动除垢强化换热装置在凝汽器中的节能应用

煤矿自备电厂为加大资源综合利用力度,采用矿井排水作为循环水补水水源,但矿井排水结垢倾向大,导致汽轮机的真空低、端差高,严重影响机组的热效率。通过在凝汽器中加装自动除垢强化换热装置,利用其对垢层的周向剪切力刮扫及通过旋转与振摆加大水的紊流程度,提高了凝汽器的总传热系数,凝汽器端差由14℃降低至7℃,汽耗降低0.14kg/kWh,经济效益显著。     

三维双侧水平强化管R245fa凝结换热性能试验

由于制冷剂R11和R123对臭氧层有破坏作用,为完成环保新工质R245fa对R11和R123的替代工作,对R245fa在内螺纹外斜翅片的三维双侧强化管外的凝结换热性能进行试验。数据处理过程中,采用Wilson图解法获得管内水侧对流换热系数及其计算关联式,再利用热阻分离法获得管外凝结换热系数。研究表明:试验中管内对流换热系数高于管外冷凝换热系数,所以管外侧的传热热阻是占据主导地位的传热热阻;相对于光管,R245fa在三维双侧强化管管内换热强化换热倍率为3.58,管外强化换热倍率为2.48;对实验数据进行拟合,得到管外换热系数的变化规律和凝结换热关联式。     

空气含量和水侧污垢对凝汽器传热系数影响的数值分析

以N12180凝汽器为例,采用自行编制的程序数值计算了空气浓度和污垢对凝汽器汽侧传热系数、冷却管壁导热系数以及平均传热系数的影响,分析了空气与污垢对传热过程的影响机理。结果表明：凝汽器进口空气浓度从0增加到0．01％时,凝汽器平均传热系数降低30％;0．5mm的污垢厚度将使冷却管壁的导热系数降低98％,凝汽器平均传热系数降低85％。     

换热表面结垢对U型管蒸汽发生器传热性能的影响分析

U型管蒸汽发生器的壳侧沉积了来自二回路系统中的腐蚀产物,结垢导致热量聚积在金属换热管上,容易造成垢下热点腐蚀,危害设备安全。为了明确结垢对蒸汽发生器传热性能的影响,本研究基于仿真平台APROS建立了U型管蒸汽发生器的分布式模型,并根据已公开论文中的数据进行了模型准确性验证;推导了污垢热阻与表面换热系数之间的关系式,分析了不同结垢厚度、位置对U型管蒸汽发生器换热区域的传热管壁面温度、流体温度、传热系数、热流密度等的影响程度。研究结果表明：随着结垢程度的加剧,蒸汽发生器的换热效率不断降低,出口蒸汽品质不断下降;结垢对沸腾段换热效率的影响比对过冷段换热效率的影响更大。     

电厂循环水吸收式热泵利用系统分析

热电厂的循环水所具有的热量一般是通过冷却塔释放给大气环境,为对这部分余热回收利用,进行了水源热泵能量系统的分析研究。将热泵系统供给的热量扣除消耗的驱动蒸汽热量,再考虑导致新增的驱动电耗,及以凝汽器真空下降引起发电的热耗增加作为修正,可确定最终节能量。通过对实际热电厂4台200 MW供热机组的循环水源吸收式热泵系统进行计算,可获知年节约标准煤9 985.7 t,该方案实现了比较理想的工程节能效果。     

定量分析凝汽器冷却水管结垢对机组经济性的影响

以热力学第一定律为基础,应用传热学原理,定量分析了凝汽器冷却水管结垢对凝汽器真空、机组功率以及机组热耗率的影响。研究成果对提高电厂机组运行的经济性有着重要的现实意义。     

凝汽器水侧的数值研究及改造

引入多孔介质,采用k-ε湍流模型,利用二维数值计算方法对一双流程凝汽器的水侧流体流动进行了计算与分析。针对凝汽器水侧由于设计缺陷,存在漩涡及流动死区的情况,提出在凝汽器前后水室安装导流板,对凝汽器前后水室流体流动进行引导改善。改进后,凝汽器水侧流动漩涡以及流动死区完全消失,凝汽器水室的流动漩涡以及流动死区消失、流动阻力下降,水侧冷却水分布更加合理,凝汽器换热效果有所提高。     

电厂铜管凝汽器清洗技术及其选择

凝汽器铜管结垢不仅会使汽轮机真空恶化,降低机组热效率,还会威胁机组安全运行,电厂必须采用合理的清洗技术以及时有效的清除凝汽器内污垢。介绍了几种铜管凝汽器的清洗技术。与其它几种清洗技术相比,超声波除垢技术除垢效果好,节能效益显著。     

凝汽器有缺陷对循环水系统经济运行方式的影响

以热力系统变工况为基础建立了凝汽器真空的变化对机组运行经济性影响的数学模型，研究了凝汽器存在缺陷对开式循环水系统优化结果的影响。对具有两台循环水泵的300MW凝汽机组计算表明，凝汽器存在缺陷导致其传热系数降低时，双泵运行比单泵运行更经济的临界负荷也随之降低。这一结论对指导循环水系统的经济运行具有一定的理论和实际意义。     

电站凝汽器非设计工况汽相流动与换热特性的数值预测

采用数值模拟方法计算与比较了一台300MW汽轮机对分式凝汽器在半负荷工况时冷却水管全部工作和一半冷却水管投入工作两种运行方式下的汽相流动与传热特性。计算结果表明，两种运行方式下的汽相流动与传热特性有明显差别。在一半冷却水管运行方式下，虽然管束传热系数较高，但由于冷却面积减半，而且汽阻显著增大，因而凝汽器总体传热效果较冷却水管全部运行时的差，使得抽气口处未凝结蒸汽量上升，空气泵负荷增大。