凝汽器除垢技术在电厂节能减碳降污中的应用分析

凝汽器是汽轮机组重要的换热设备,其冷源损失较大,影响电厂经济效益与节能减排效果,结垢是其中的重要原因。对火电厂凝汽器除垢技术进行了较为系统的分析,结果表明,相比于常规除垢措施,智能电磁储能式抑菌除垢系统的效果良好,能减少燃料的使用,同时实现杀菌灭藻,达到为电厂节能和减碳降污的效果。     

凝汽器污垢特性及其在线计算模型研究

根据电厂凝汽器各类污垢的形成特点,分析了污垢对机组运行安全性和经济性方面带来的影响。建立了污垢热阻的在线计算模型,并应用于实际,以期为电厂凝汽器的优化除垢提供理论参考,提出了除垢的有效措施。     

循环水温度对机组经济性影响的分析——谈机力冷却塔的优化运行

凝汽器真空系统的运行水平直接影响汽轮机组的经济、安全运行，定性分析水温对凝汽器真空的影响以及凝汽器真空对机组经济性的影响，揭示冷却水进水温度对机组效率影响的规律。     

基于冷却水流速分布模拟的凝汽器性能数值分析

冷却水流速是影响凝汽器性能的主要因素之一,为了实现基于冷却水流速实际分布的凝汽器性能模拟,借鉴多孔介质的阻力源项加载思想提出了基于冷却管入口实体建模的凝汽器水侧流动计算模型,以某600MW火电机组的低压凝汽器为例,在设计工况下对该凝汽器水侧流动进行了数值模拟,获得了凝汽器水侧管束截面上的冷却水流速分布,并基于上述冷却水流速分布的模拟结果,分别数值计算了冷却水流速均匀分布和不均匀分布两种情况下凝汽器汽侧的蒸汽流动,获得了相应情况下的凝汽器性能。计算结果表明：对于本文研究的凝汽器,基于多孔介质模型和基于冷却管入口实体建模的凝汽器水侧流动模拟得到的管束截面上的冷却水流速分布在流动细节上存在差异;冷却水流速均匀分布和不均匀分布两种情况下获得的凝汽器性能有差异,凝汽器压力相差10.9Pa,总平均传热系数相差12.6W/（m²·K）。建议对于冷却水流速不均匀分布比较严重的情况,在研究凝汽器性能时考虑冷却水流速不均匀分布的影响。     

移动电极技术在改造项目中的运用

通过对广能集团龙滩瓦斯瓦斯发电机组循环冷却水缓蚀阻垢剂杀菌处理技术的研究,对循环水系统管道、热交换器等设备内部铜管结垢速度快的问题,同时对机组高温热交换器的热交换方式、系统布局进行研究,抑制其铜管内壁结垢速度,提高热交换效率。     

溶解性气体对开式循环凝汽器运行特性的影响

针对开式循环凝汽器冷却水系统，理论上研究引起内冷却水溶解性气体分离的机理，通过建立数学模型描述凝汽器的安装高度、环境温度、循环水量等对凝汽器水侧压力和溶解性气体分离的影响，提出国产中、大型机组凝汽器应装设出口水室抽气器，消除溶解性气体对凝汽器性能的不利影响。     

超声波除垢与强化传热实验研究

通过实验研究了流体在管内雷诺数达5.11×104时,超声波功率对抑垢、除垢的匹配关系及声空化强度对传热系数的影响。研究表明,超声波功率在200 W以下时具有抑垢效应;当功率超过200 W以上时具有除垢效果,并且除垢效果与波声功率成正比。超声波功率还对强化传热有明显影响。当超声波功率为300 W时,传热系数达765 W/(m2.K),达到最佳传热效果。本文还初步研究了超声波传播方向改变时对除垢效果的影响。     

电厂循环冷却水系统冷却性能的影响因素研究

基于焓差法建立了电厂逆流自然通风循环冷却水系统热力模型,通过与15 MW机组运行数据相比较,验证了模型能够较好地模拟电厂循环冷却水系统热力过程。同时分析了影响逆流自然通风冷却系统冷却性能的因素,可为电厂循环冷却水系统的设计和实际运行提供指导。气象条件除大气压力外对冷却塔出水温度和凝汽器压力影响显著,以65 MW高温超高压机组为例,其中干球温度增加2℃,冷却塔出塔水温增加近1.4℃,凝汽器压力增加0.6~0.7 k Pa。凝汽器热负荷一定时,循环水量增加,冷却塔进水温度和凝汽器的压力下降,有利于提高全厂热效率,但出塔水温增加。     

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。     

油田污水水垢控制器除防垢机理研究及其应用效果分析

近年来,由于油田采出液含水率上升,含油污水深度处理越来越困难,采用常规含油污水处理系统处理污水通常会造成过滤罐阻塞和溢流,从而导致其处理能力下降。高频电磁水垢控制器是一种主要用于除垢及防垢的装置,在油田污水处理系统中得到广泛应用。其机理是向污水加一足够强度电压后,感应偶极矩的出现使污水介质的硬度下降,流动性变好;在交替变化的电磁场中,带有正负电荷的水分子团被反复极化以至于和外加电磁场发生共振,最终成为稳定的双水分子,其使过去形成的片状方解石晶体形成细小、松软的针状的文石晶体,并随水流冲走;双水分子渗透到污垢与容器壁之间,在动态溶解平衡过程中利用其与金属材料膨胀率的不同,使原有的污垢逐渐松软、龟裂、脱落、排除。在过滤罐入口端安装高频电磁水垢控制器后,结垢沉积量和结垢沉积速率略有降低,说明水垢控制器在抑制垢沉积上有一定效果;水垢控制器前端沉积物主要为钙垢,后端沉积物主要为铁垢。     

电站凝汽器改造后性能评价方法研究

为弥补传统凝汽器性能评价方法的不足,采用考虑水阻变化的凝汽器性能评价方法,以某电站凝汽器改造方案决策为例,对比分析各改造方案对应的凝汽器改造前后水阻变化量,分析计算凝汽器水阻变化对冷却水体积流量和循环水泵耗功的影响,进而计算其对凝汽器整体性能的影响,最终评价出最优改造方案.结果表明:考虑水阻变化的凝汽器性能评价方法更合理、更具有实际意义,为凝汽器改造方案决策工作和凝汽器改造后性能评价工作提供了更科学的评价依据.     

凝汽器设计参数变化对真空影响的分析

通过对Ｎ－１１２２０－１型凝汽器的理论计算，分析了其主要设计参数（冷却水量、冷却水温、清洁度、冷却面积等）变化时对凝汽器压力的影响，并提出选择凝汽器设计参数的一些建议。     

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。     

基于冷却水温求解的凝汽器全三维数值模拟

文章通过求解与凝汽器壳侧传热相耦合的冷却水温的微分方程,实现了基于冷却水温求解的凝汽器全三维计算,计算模型更接近真实的物理模型。对某600MW机组凝汽器的计算表明,计算结果可以展现出凝汽器壳侧蒸汽流动换热以及冷却水温分布的三维性,计算结果更为合理。     

汽轮机真空系统严密性试验的静态模拟计算

通过对汽轮机真空系统严密性试验的模拟计算,指出真空下降速度并不是漏入凝汽器空气量的单值函数,汽轮机负荷,冷却水流量,冷却水入口温度以及凝汽器管材等对真空下降速度均有不同程度的影响,并详细分析了这些参数对真空下降速度的影响,所得结论对于更准确地评价汽轮机真空系统严密性具有参考价值。     

凝汽器污垢在线监测系统

基于一体化过程模型开发平台IMMS，采用过程仿真和热力系统分析方法，以及模块化的建模思路，开发了一种新的凝汽器污垢在线监测系统。实践表明：该系统运行稳定，调试维护方便，通用性好，较好地实现了电厂凝汽器污垢的在线监测，为现场凝汽器的优化除垢提供了依据。     

磁场抑垢除垢性能及作用机理研究进展

对管道流过的溶液施加磁场达到抑垢除垢的目的是绿色水处理技术的发展方向,其优点是节能环保、易操作、维护费用低。介绍了两种磁场水处理设备,总结了近年来国内外在探索磁场除垢抑垢作用规律方面取得的成果,给出磁场抑垢除垢作用机理主要的四种观点,详细讨论了磁场除垢抑垢研究中存在的主要问题,指出磁场除垢抑垢研究领域今后的研究重点和研究方法,以期为后续科学研究提供参考。     

太阳能真空管的超声波防除垢研究

针对实际运行中的太阳能真空管积垢结垢情况严重、影响设备使用寿命的问题,通过实验方式分析不同介质温度及其所含离子浓度条件下,真空管的积垢结垢和超声波除垢、抑垢情况。研究表明:现有真空管材质抗垢性能差,内管表面容易结垢,污垢沉积率达2.89 g/(m~2·h);将超声波用于真空管的除垢、抑垢方面效果显著,除垢率达87. 96%、抑垢率达93. 92%。     

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。     

凝汽器水侧流动的三维数值模拟

运用计算流体力学的方法,采用多孔介质模型对凝汽器水侧流场进行了数值模拟.从计算所得三维流场可清楚地掌握影响凝汽器工作的重要因素：该凝汽器进口水室漩涡的存在使流动阻力增加,流动恶化;高速流体集中于水室中心区域,会影响换热器的换热性能.其整体阻力特性与试验数据吻合较好,表明该模型和计算方法正确.解决了凝汽器水侧数值计算建模的困难和网格数量问题,为动力装置冷却水系统整体的数值模拟提供基础.图6参5