RCCS除垢防垢及强化换热装置在国产D330D型供热机组上的应用
冷却塔、循环水泵和凝汽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直接影响到汽轮机真空的高低,也即直接影响机组的循环效率。其中,尤其以凝汽器水侧结垢或堵塞对冷端系统工作效率的影响较为突出。
基于流体动力、强化换热及新材料方面的独有专利技术,凝汽器实时在线清洗及强化换热高性能系统装置,RCCS(Real-time online condenser cleaning & enhance heat transfer system)是英文名称的简称,RCCS?系统是火电机组凝汽器防垢阻垢及强化换热的革新性技术。通过本项目实施,可以有效改变汽轮机凝结器换热,提高机组真空,降低机组热耗。
凝汽器水侧结垢使换热管传热系数一下子就下降。由于水垢的热导率很低,只有钢材的1/30—1/ຫໍສະໝຸດ Baidu00,因而急剧降低了凝汽器换热管的传热系数,导致凝汽器真空度下降。
即使水垢厚度只有零点几毫米,对换热管传热系数也有重大影响。工程设计中清洁系数取0.85,大约相当于只考虑了0.1毫米厚度的水垢,在实际运行当中,凝汽器即使采取化学洗涤后,若不采取比较有效措施,这样的清洁系数也只能维持不到25天。
RCCS能使换热管的清洁系数维持在0.85以上的高水平,这对降低凝汽器端差非常有利。
凝汽器真空度、排汽温度、汽轮机背压、凝汽器线个指标都是表达凝汽器设备正常运行经济性的同一个指标,只是表达方法不一样、形态参数不同而已。排汽温度、凝汽器真空在机组运行中由热工测量表计直接显示,为运行操作、调整提供证据;汽轮机背压是机组设计计算用参数;凝汽器真空度(含凝汽器真空)是汽轮机运行经济性的表述参数(指标),过冷度表示凝结水热量被循环水带走的热量多少。
(6)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;
凝汽器真空度的影响因素很多,但所有的因素都反映在凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差等3个可定量分析的指标上,循环水入口温度/循环水温升/端差每上升1℃,即意味着汽轮机排汽温度上升1℃,凝汽器压力也相应上升。查饱和蒸汽热力性质图表,能够获得不一样的温度区间时饱和温度每上升1℃时对应的饱和压力增加值,并以此绘出图表曲线。在不同的排汽温度下,凝汽器端差每上升1℃时凝汽器压力增加值。凝汽器端差对凝汽器压力(即汽轮机排汽压力)的影响。尤其是在夏季,当排汽温度45℃时,端差每升高1℃,排汽压力将上升0.52-0.94Kpa。1.4 RCCS的比较技术优势
【摘要】西固热电2×330MW机组冷端凝汽器治理的重大经济价值。西固热电2×330MW机组由于凝汽器结垢及堵塞、冷却塔面积不够等原因,造成凝汽器真空度较低,机组效率下降,其中因凝汽器结垢造成凝汽器端差较高(1#机组全年平均值在8.5℃,2#机组全年平均值在7.2℃左右)是造成凝汽器真空度较低的最主要的原因之一。采用RCCS技术,可以将1#及2#机组凝汽器端差常年保持在4-7℃的低水平,线g/kw.h,年节省标煤量约11200-15600吨。RCCS的技术特点及优势:凝汽器实时在线清洗及强化换热系统(RCCS)是针对凝汽器换热效率低下问题的革新性技术,RCCS除垢防垢及强化换热的工作原理是:在凝汽器每根换热管内安装本装置,当机组运行时,无需外加动力,利用循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,改变管内水的层流为紊流状态,破坏水垢的形成机理,使水垢不能在管壁上滞留,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,大幅度提升凝汽器的换热系数K值20%以上,达到优化真空降低煤耗的目的。
RCCS除垢防垢及强化换热的工作原理是:在凝汽器每根换热管内安装本装置,当机组运行时,无需外加动力,利用循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,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,大幅度提升凝汽器的换热系数K值20%以上。
这样的工作机理使得RCCS技术的优势彰显。与胶球清洗系统等传统方式比较,RCCS能大幅度降低凝汽器端差,从而有效提升凝汽器真空度,降低发电煤耗。
(7)独特的流体动力结构特征,强化扰流,降低了生物粘泥在纽带上的附着力;
(9)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。
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。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。
在污垢的起始阶段,RCCS通过强化扰流和换热,降低了换热管内壁局部温度,以此来降低了以碳酸盐为主的硬垢的析出;
在污垢的附着阶段,RCCS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,RCCS通过刮扫管壁和强化扰流,加快了硬垢及软垢的剥离;