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

        2017-12-02 07:58:59鄭俊奇江蘇華昌化工股份有限公司江蘇張家港215634
        化工管理 2017年33期
        關(guān)鍵詞:凝汽器

        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。

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