鄭俊奇(江蘇華昌化工股份有限公司，江蘇張家港215634)

RCCS的工作原理、技術(shù)優(yōu)勢及在我公司應(yīng)用前景

鄭俊奇(江蘇華昌化工股份有限公司，江蘇張家港215634)

本文簡要講述了RCCS的工作原理，相對化學(xué)清洗、高壓水清洗、膠球清洗、毛刷清洗等傳統(tǒng)方法的技術(shù)優(yōu)勢，分析我公司2#機組實施該技術(shù)的必要性及應(yīng)用后的能效分析。

RCCS；工作原理；技術(shù)優(yōu)勢；強化換熱；能效分析；經(jīng)濟(jì)效益

1 RCCS工作原理

冷凝器實時在線清洗及強化換熱高性能系統(tǒng)裝置英文Real-time on line condenser cleaning and enhance heat transfer system簡稱為RCCS。它的工作原理是在冷凝器每根換熱管內(nèi)安裝RCCS裝置，當(dāng)機組運行時，利用循環(huán)水自身的流速驅(qū)動RCCS裝置的旋轉(zhuǎn)部件，長期在換熱管內(nèi)不停地快速旋轉(zhuǎn)，改變管內(nèi)水的層流為紊流狀態(tài)，破環(huán)水垢的形成機理，變被動除垢為主動除垢，同時強化換熱，大幅度提高冷凝器的換熱系數(shù)20%以上。

1.1 RCCS提高冷凝器真空

(1)RCCS維持換熱管內(nèi)壁高清潔系數(shù)

冷凝器水側(cè)結(jié)垢使換熱管的傳熱系數(shù)大幅下降。由于水垢的熱導(dǎo)率很低，只有鋼材的1/30-1/200，因而急劇降低了冷凝器換熱管的傳熱系數(shù)，導(dǎo)致冷凝器真空度下降。

下表為結(jié)構(gòu)對Φ20×1.0材質(zhì)為307的不銹鋼換熱管的傳熱系數(shù)K值的影響數(shù)據(jù)

結(jié)垢對K值的影響系數(shù)

即使水垢厚度只有零點幾毫米，對換熱管傳熱系數(shù)也有重大影響。工程設(shè)計中清潔系數(shù)采用0.85，相當(dāng)于只考慮0.1毫米厚度的水垢，在實際運行當(dāng)中，凝汽器即使采取化學(xué)清洗后，若不采取有效措施，這樣的清潔系數(shù)也只能維持不到25天。

RCCS能使換熱管的清潔系數(shù)維持在0.85以上的高水平，這對降低凝汽器端茶非常有利。

1.2 端差對凝汽器真空度的影響

凝汽器真空度是汽輪機運行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)之一。影響凝汽器真空度的因素很多，但所有的因素都反映在凝汽器循環(huán)水入口溫度、凝汽器循環(huán)水溫升、凝汽器端差等三個可定量分析的指標(biāo)上，循環(huán)水入口溫度/循環(huán)水溫升/凝汽器端差每上升10C，即意味著汽輪機排汽溫度上升10C，凝汽器壓力也相應(yīng)上升。當(dāng)排汽溫度大于450C時，端差每升高10C，排汽壓力將上升0.52-0.94KPa。

2 RCCS的比較技術(shù)優(yōu)勢

凝汽器清洗的傳統(tǒng)方法有膠球清洗、高壓水清洗、毛刷清洗、化學(xué)清洗等。

高壓水、毛刷清洗必須停機、拆開凝汽器端蓋，這種方法清洗效果差、勞動強度大，經(jīng)常性的機械清洗，會磨損甚至磨穿換熱管。

膠球清洗雖可在線清洗，但存在兩個顯著問題：一是收球率偏低，二是無法對所有的換熱管都進(jìn)行清洗，只能清洗凝汽器中心部位的水力特性較好的冷卻管，而相當(dāng)數(shù)量的冷卻管則長期得不到清洗，而且這種清洗方法對硬垢去除效果不佳。

化學(xué)清洗的缺點就是對凝汽器換熱管腐蝕損傷嚴(yán)重。

RCCS與傳統(tǒng)清洗方法的比較

3 實施RCCS后能效分析

機組凝汽器安裝RCCS后，凝汽器水側(cè)清潔系數(shù)長期維持在0.85以上，且強化換熱，凝汽器端差冬季保持在80C左右，春秋季保持在70C左右，夏季保持在60C左右，凝汽器真空度顯著提高。

3.1 按月平均數(shù)據(jù)計算增發(fā)電量

根據(jù)汽輪機背壓-功率修正曲線及水蒸汽熱力特性表計算每月增加發(fā)電量

排汽溫度=安裝前排汽溫度-（安裝前端差-安裝后端差）

背壓=排汽溫度對應(yīng)的飽和壓力，差水蒸汽熱力特性表可得

功率修正系數(shù)=背壓對應(yīng)的功率修正系數(shù)，可查汽輪機背壓-功率修正曲線圖可得

增加功率系數(shù)=安裝后功率修正系數(shù)-安裝前功率修正系數(shù)

月增加發(fā)電量=增加功率系數(shù)×機組月發(fā)電量

2#汽輪機實施RCCS后月增加發(fā)電量(按純冷凝計算）

按8個月計算可增發(fā)電量256萬kwh，12個月按平均計算可增發(fā)電量384萬kwh。

3.2 抽氣量對機組的影響

由于2#汽輪機為抽凝機組，需要考慮抽汽量對機組做功的影響。

主蒸汽壓力平均4.5MPa，主蒸汽溫度平均4600C，進(jìn)汽量180t/h，排汽溫度平均450C，抽汽溫度3000C，壓力0.883MPa，抽汽量100t/h

Q全冷凝=D進(jìn)汽（h進(jìn)汽-h排汽）=180×103（3317-2583）=13.21×107kJ Q抽汽=D抽汽（h抽汽-h排汽）=100×103（3051-2583）=4.68×107kJ Q抽汽/Q全冷凝=4.68/13.21=0.354

即抽汽部分的理想晗降占總進(jìn)汽量全冷凝晗降的35.4%384萬×(1-0.354)=248萬kwh

綜上所述,實施RCCS后,年發(fā)電量增加248萬kwh。

4 結(jié)語

我公司2#機組實施RCCS后，能實現(xiàn)很高的經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

減少端差，提高凝汽器真空度，大幅提高機組效率，降低冷凝器清洗次數(shù)和費用，提高機組安全性，保障機組連續(xù)安全運行，避免化學(xué)清洗或機械清洗造成的損傷和腐蝕，延長凝汽器壽命。年增加發(fā)電量248萬kwh，按0.5元/kwh計算，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益124萬元。