自动清洗强化换热技术简介

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1、凝汽器自动清洗强化换热技术简介山东能源淄博矿业集团埠村煤矿电厂24凝汽器自动清洗强化换热技术简介一、提高换热器（凝汽器）效率的理论分析在电厂热力系统中汽轮机排汽几乎全部在换热器中凝结成水，换热器的换热性能好坏，直接决定了汽轮机发电效率高低。各项热损失大约为：汽轮机排汽热损失50.5%，锅炉热损失8%，汽轮机机械损失0.5%，发电机损失0.5%，管道热损失0.5%，总热损失60%，全厂热效率40%左右。可见热损失主要集中在换热器上，提高换热器的热效率潜力巨大。二、换热器（凝汽器）自动清洗强化换热装置简介—换热设备冷端

2、治理的革新性技术1、工作机理冷却塔、循环水泵和换热器共同组成了汽轮机的冷端系统。汽轮机冷端系统工作效率的高低影响到汽轮机真空的高低，直接影响机组的热效率。其中，以换热器水侧结垢或堵塞对冷端系统工作效率的影响最大且常见。基于流体动力、强化换热及新材料方面的独有专利技术，由埠村煤矿电厂研发，并联合东辰工程塑料公司生产了一套换热器实时在线清洗强化换热的高性能设备，是机组换热器防垢阻垢及强化换热的革新性技术。该系统除垢防垢及强化换热的工作原理是：在换热器每根换热管内安装本装置(图1.1)，当机组运行时，无需外加动力，利用循

3、环水自身的流速驱动本装置的旋转部件，长期在换热管内不停地快速旋转（600-1200r/min），改变管内水的层流为紊流状态(图1.2)(图1.3)，破坏水垢的形成机理，在设计思想上摆脱了传统的被动清洗除垢概念，变被动除垢为主动防垢,同时强化换热，大幅度提高换热器的换热系数K值20%以上。图1.1换热器自动清洗强化换热装置装置图示24图1.2加装换热器自动清洗强化换热装置前换热器管内水流呈层流状图1.3加装换热器自动清洗强化换热装置后换热器管内水流呈紊流状这样的工作机理使得该技术的优势彰显。与胶球清洗系统等传统方式比

4、较，能大幅度降低换热器端差，并长期保持稳定，从而有效提高换热器真空度，降低发电煤耗。换热器自动清洗强化换热装置具备以下突出性能：n大幅降低换热器端差，提高真空度；n实时在线除垢及强化换热，免人工及化学清洗，防止换热器损伤及腐蚀；n安装方便，无需改动换热器本体，安全可靠；n设计寿命5年以上，3年质量保证。n高精度加工的螺旋结构，运行平稳，水阻小。n特殊高分子材料配方，强度、韧性、耐候性、缺口敏感度等性能优良；材料密度与水密度非常接近，不漂浮，不下沉，使纽带能很好地沿着换热管轴心旋转；n独特的流体动力结构特征，强化扰流

5、，降低了生物粘泥在纽带上的附着力；n高强度钢连接件，设计紧凑，摩擦系数低，使用寿命长；n旋转部件采用独有特种陶瓷轴承专利技术，耐磨性能优良，旋转次数达50亿次。2、对换热器（凝汽器）水侧结垢机理的影响水侧污垢的形成一般要经历五个阶段：起始、运输、附着、老化、剥蚀（图1.4）。污垢形成的五个阶段中只要有一个环节遭到破坏，污垢就难以形成。因此，只要针对这五个阶段采取合适措施，就能有效除垢防垢。24运输附着老化剥蚀起始图1.4污垢形成的五个阶段图1.5换热器自动清洗强化换热装置打破了污垢形成的三个阶段针对水侧管壁的结垢机

6、理，该装置打断或干扰了污垢形成的三个关键阶段(图1.5)。■在污垢的起始阶段，该装置通过强化扰流和换热，降低了换热管内壁局部温度，从而降低了以碳酸盐为主的硬垢的析出；■在污垢的附着阶段，该装置通过刮扫管壁和强化扰流，防止了硬垢及软垢的附着；■在污垢的剥蚀阶段，该装置通过刮扫管壁和强化扰流，加快了硬垢及软垢的剥离；3、强化换热下表为该装置强化换热测试数据。测试管型号为Φ20*0.6mm，材质为307不锈钢管。从低流速到高流速、低雷诺数到高雷诺数下的强化换热效率进行了测试。该装置强化扰流作用非常明显，能有效提高水侧管壁

7、的换热系数。理论计算及试验数据强烈支持支持了这一点。表1-1内置换热器自动清洗强化换热装置的强化换热测试数据雷诺数Re光管K值内置换热器自动清洗强化换热装置®后K值提高率%243000500010000150002000025000300003500040000450001721198823452605275728602960305031253196248626543020325434203560368037803868394844.533.528.724.924.024.424.323.923.723.54、换热

8、器（凝汽器）自动清洗强化换热装置提高凝汽器的真空4.1该装置维持换热管内壁高清洁系数换热器水侧结垢使换热管传热系数大幅下降。由于水垢的热导率很低，只有钢材的1/30—1/200，因而急剧降低了换热器换热管的传热系数，导致换热器真空度下降。下表为结垢对Ф20×1.0材质为307的不锈钢换热管的传热系数K值的影响数据：表1-2结垢对K值的影响系数水垢厚度(mm)