大型汽轮机凝汽器改造可行性研究

大型汽轮机凝汽器将冷却管由铜管改造为不锈钢管已发展成为一种趋势,然而国内很多机组在决策是否进行改造工作时存在盲目性。通过大型汽轮机凝汽器改造可行性研究,提供了凝汽器改造收益和投资回报计算方法,并重点分析了凝汽器实际运行性能对改造工作投资收益的影响,为大型汽轮机凝汽器改造的决策工作提供了指导建议和决策方法。     

核电厂凝汽器更换改造决策的关键制约因素研究

凝汽器作为核电厂重要的冷源设备,其性能直接影响整个汽轮发电机组的出力。随着机组的长期运行,凝汽器冷却管堵管率不断升高。以沿海某核电机组为例,对不同堵管率下执行凝汽器更换改造的经济性进行了评估,对比分析了管束更换与模块更换两种改造方案,对同类型电站的凝汽器更换改造决策具有参考意义。     

国产三排气２００ＭＷ机组凝汽器改造

国产三排汽２００ＭＷ机组凝汽器由于设计年代早,运行存在不少问题。东方汽轮机厂采用９０年代国际水平的排管设计,根据循环水质选用合适的冷却管材,并合理调整冷却管支撑间距更换冷却管的方法对其进行改造,可在大修期内完成旧管系拆除与新管系安装工作,并全面提高凝汽器性能。在胜利发电厂１＃机国产２００ＭＷ机组凝汽器改造上采用此方法,效果明显。     

600MW机组凝汽器水侧胶球清洗系统数值模拟及优化改造

为提高火电机组的热经济性,降低冷端损失,利用FLUENT数值模拟软件,对某600MW机组凝汽器进行数值模拟,根据模拟结果发现凝汽器入口水室内出现胶球集聚打旋现象。对于传统胶球清洗系统存在的问题,提出对凝汽器胶球清洗的方式进行优化,利用可移动的投球装置,在凝汽器入口水室内靠近端孔板平面处精确投球,将胶球直接打入冷却水管,避免了因入口水室结构因素影响凝汽器冷却管清洗效果。结果表明,凝汽器清洗得更加均匀、彻底,改造后的凝汽器清洗装置能满足清洗冷却管的要求。     

核电厂凝汽器事故隐患分析及改进方案研究

文章详细论述了某核电厂凝汽器冷却钛管冲蚀事故状态,发现凝汽器旁路扩散器排放蒸汽能级高是凝汽器钛冷却管冲蚀事故的原因,并通过对凝汽器旁路扩散器及凝汽器冷却管布置结构研究发现通过改进可以有效防止钛冷却管的冲蚀。     

凝汽器半侧工况冷却管跨距的校核方法探讨

目前凝汽器冷却管支撑跨距的设计校核普遍采用美国热交换学会(HEI)凝汽器标准,但该标准针对汽流激振的跨距计算不考虑凝汽器半侧运行工况。结合不同的跨距计算方法和实际工程数据,对凝汽器半侧运行工况下的跨距进行分析及计算,得出了半侧运行工况下冷却管许用跨距修正因数的计算公式,和基于HEI凝汽器标准许用跨距计算公式的半侧运行工况下的修正因数。由于此修正因数小于1,对于经常需要半侧运行的凝汽器,建议在设计冷却管跨距时采用跨距修正因数进行适当修正。研究成果对今后凝汽器半侧运行工况冷却管的跨距设计校核具有一定的参考意义。     

低真空供热凝汽器不同管材热应力比较分析

采用低真空凝汽器循环冷却水供热中,凝汽器冷却管内外温度差较大,冷却管将产生较大的热应力.利用ANSYS软件对5种电厂凝汽器管材进行了大温差工作环境中的热应力分析,得到了不同材质冷却管的Mises等效应力云图、轴向应变云图及径向应变云图,并对分析结果进行了归纳总结,分析了各种管材的应力变化特点,以第四强度理论为判据,来判...     

真空系统严密性试验对凝汽器冷却管受力的影响分析

通过对凝汽器在不同运行参数条件下汽轮机系统严密性试验的仿真,分析了凝汽器在不同运行条件下,真空系统严密性试验对凝汽器冷却管热应力的影响。本文的结论对于减少冷却管热应力,防止凝汽器密封破坏,具有参考价值。     

凝汽器冷却管在蒸汽侧的腐蚀和防止措施

介绍了凝汽器冷却管在蒸汽侧发生腐蚀的工作机理,不但民低压缸的高速排汽流和凝汽器的负荷有关,还与冷却管的材质和某些结构有关,也与附加流动的正确排入有关。防止措施的正确实施可以完全杜绝冷却管在凝汽器蒸汽侧的腐蚀。     

核电汽轮机凝汽器冷却管避免振动碰磨的预防措施

电站汽轮机凝汽器冷却管在机组运行过程中发生振动是不可避免的,文章根据冷却管产生振动碰磨的主要原因,并结合实际工程经验,提出核电机组避免凝汽器冷却管振动碰磨的措施,以降低凝汽器冷却管因振动损坏而造成机组停机的风险,从而提高机组运行的安全可靠性。     

舰船用冷凝器冷却管腐蚀寿命的可靠性探讨

忆部腐蚀是舰船用冷凝器管的主要失效模式,其可靠性寿命计算属于极值问题。文中结合积累的腐蚀数据和某舰船用冷凝器的分极报告,建立了ＢＦｅ３０－１－１冷却管腐蚀寿命的可靠性数学模型,并预测了主冷凝器冷却管的可靠使用寿命。     

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。     

Enhancing Turbine Output at Dry-Cooled Power Plants Using a Hybrid (Dry/Wet) Dephlegmator

ABSTRACT

This paper examines the benefits to steam turbine output of retrofitting an air-cooled steam condenser with a hybrid (dry/wet) dephlegmator (HDWD) in a coal-fired, reheat, regeneration cycle. A hybrid dephlegmator concept has been proposed and shown to provide enhanced air-cooled condenser cooling performance while consuming only a small amount of water. The hybrid dephlegmator retrofit is shown to be able to increase turbine power output by up to 10.8% in certain cases. A corresponding increase in annual energy output of 2.56% can be achieved for continuous wet operation of the hybrid dephlegmator. A likely operating scenario, where hybrid dephlegmator units are sequentially operated in wet mode in order to maintain rated turbine power output over a wide range of ambient temperatures, results in an annual energy output increase of 1.33%. Based on these results, the payback period for an HDWD retrofit is between 3 and 6 years. The hybrid dephlegmator concept offers a simple, cost-effective, and sustainable solution to the issue of reduced air-cooled condenser performance at high ambient temperatures and is capable of providing clean dispatchable power.     

改造前后凝汽器性能的数值模拟与分析

对某厂330 MW机组凝汽器改造前向心形管束布置和改造后TEPEE两山峰形管束布置的壳侧汽相流动与传热进行了数值模拟与比较.结果表明:改造前凝汽嚣结构设计不合理,上部管束得不到充分利用,导致凝汽器性能差;改造后TEPEE两山峰形管束布置使压降分布均匀,传热系数增大,更有利于凝汽器壳侧蒸汽的流动与传热.改造前后的性能试验结果表明:采用TEPEE两山峰形管束布置方式的凝汽器,其性能指标达到设计值,优于向心形管束布置方式;改造后凝汽器真空比改造前提高了1.743 kPa,端差下降4.63 K.     

凝汽器水侧流动的三维数值模拟

建立了某一凝汽器实际管束的流动计算模型,运用计算流体力学的方法,对该凝汽器水侧流场进行了三维数值模拟。采用分区对称计算方法,大大降低网格数量,从而详细预测了凝汽器水侧进出口水室以及其连接管和冷却水管束内的流动特性。计算结果可以清楚地表明:该凝汽器进口水室存在大量漩涡,使流动阻力增加,流动恶化;水室速度分布不均匀,进口水室管板中心区域流体流速较高而边缘区域较低,结构上存在一定问题;而出口水室的结构较为合理。这与采用多孔介质模型模拟的结论一致,进一步验证了采用多孔介质模型对凝汽器进行计算是正确可行的。计算结果同时表明,冷却水管束内流量和流速的分布是不均匀的,位于中心位置的冷却水管流量较大,而周边区域较小,最大流量差别可达到38%,且相邻管路的流量减小幅度与冷却水管布置有关。冷却水管内冷却水流量和流速的差异将会影响换热器的换热性能。计算结果可为分析研究管排流动不均而引起的换热效率问题提供条件,也可为凝汽器设计和结构优化提供依据。     

真空严密性对凝汽器改造试验结果的影响

通过对真空系统中空气的存在对凝汽器性能影响的阐述,提出了凝汽器改造试验中,真空下降率对试验结果的修正方法,以期引起电厂重视真空系统对经济性的影响.     

铜陵电厂凝汽器黄铜管换不锈钢管

经过多方面的调查、试验和研究,铜陵电厂将1号机凝汽器HSn70-1黄铜管全部换成了304不锈钢管,与黄铜管相比,不锈钢管具有较好的耐蚀性能、机械性能、经济性能,,总的传热性能也不差,取得了较好的效果。     

Calcium Phosphate Scale Formation in Power Station Condensers Fed by Cooling Towers: A Case of When Not to Use Scaling Indices

Abstract

Unexpected fouling in condensers on Central Electricity Generating Board power stations operating on the river Trent in the UK in the 1970s prompted an extensive investigation of the phenomenon. Fouling was caused by deposition of calcium phosphate rich scale on the cooling water side. A fouling test rig was specially constructed to study the performance of different chemical treatments. The rig ran two tubes in parallel, one with undosed water, and the latter’s data sets from over 100 “control” tests were analyzed to determine the mechanism and rate of fouling. The trends could not be explained in terms of conventional scaling indices. Insight into the mechanism was provided by separating precipitation (loss from solution) and deposition (adhesion of some of the precipitated mass to the heated surface): scaling was found to be caused by the deposition of particulates in the recirculating cooling water, driven by the change in pH as the water went through the evaporative cooling stage. Quantitative expressions for fouling were generated from tests on 1.83?m long tubes and were found to give a reasonable prediction of the fouling behavior observed on a full sized (18.3?m long) single condenser tube on an operating condenser. The results indicated that recirculating water systems need to be approached very differently to once-through systems, and the use of scaling indices for such systems is not recommended.     

凝汽器冷却管的腐蚀及预防措施

介绍了凝汽器冷却管在汽、水侧的腐蚀原因和机理,汽侧腐蚀与低压缸的高速排汽流、凝汽器的负荷、附加流体的排入等有关,水侧的腐蚀与冷却水质、水速、冷却管材质等诸因素有关,还与附加保护、管侧清洗方式等有关。如何预防汽、水侧的腐蚀,直接影响到凝汽器的运行和使用寿命,同时还对汽轮机组的安全性、经济性有重大影响,从设计、选材观点出发介绍不同水质的选材要领及相关数据。