南昌钢铁烧结余热发电机组(12mw)

重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 1 1 5252 南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw RCCS 项目实施方案 凝汽器强化换热及在线清洗系统 编编 制 制 黄明泽黄明泽 审审 核 核 乔锦刚乔锦刚 时时 间 间 20152015 年年 9 9 月月 2727 日日 实施以实施以 RCCSRCCS 为核心的冷端综合治理措施 机组为核心的冷端综合治理措施 机组 20152015 年年 1 1 月月 2015 2015 年年 9 9 月凝汽器平月凝汽器平 均端差可由的均端差可由的 18 2 18 2 下降到下降到 11 11 左右的水平 真空平均值提高左右的水平 真空平均值提高 5kPa5kPa 以上 增发电量以上 增发电量 216216 万万 kW hkW h 以上 以上 内容概要及重要提示内容概要及重要提示 本项目方案包括以下重要内容 南昌钢铁烧结余热发电机组 南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw12mw 冷端凝汽器治理 冷端凝汽器治理的重大价值的重大价值 南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw 凝汽器端差较高 真空度低 机组效率下降 其中凝汽器结垢导致的换热效率下降是最主要的原因之一 采用 RCCS 技术及改造 南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw 端差整体降低 真空提 高 机组发电量提高 提高年直接经济效益 节能经济效益显著 RCCSRCCS 的技术特点及优势 的技术特点及优势 凝汽器强化换热及在线清洗系统 RCCS 是针对凝汽器换热效率低下问题的革新性 技术 RCCS 强化换热及除垢防垢的工作原理是 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 强化换热 大幅度提高凝汽器 的换热系数 K 值 20 以上 同时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除垢概念 变被动除垢为主动防垢 南昌钢铁烧结余热发电机组 南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw12mw RCCSRCCS 项目实施方案及节能效益评估 项目实施方案及节能效益评估 本项目方案对南昌钢铁烧结余热发电机组 12mw 历史运行的状况进行分析 对节 能效益进行详细的专业计算及评估 论证了在施工改造方面具有可行性 制定了以 RCCS 为核心的冷端综合治理措施设计及实施技术方案 RCCSRCCS 项目的检验及能效评估方案 项目的检验及能效评估方案 本项目方案提出了 RCCS 项目的检验及能效评估方案 对 RCCS 项目从凝汽器端差以 及真空度进行检验和能效的评估 如果有必要 在项目实施过程中 可以引入第三方的 能效审计机构进行监测和评估 力求科学 客观 准确地评价 RCCS 的能效 目 录 第第 1 1 章章 RCCSRCCS 火电机组冷端治理的革新性技术火电机组冷端治理的革新性技术 4 4 1 1 RCCS 工作机理 4 1 2 对凝汽器水侧结垢机理的影响 5 1 3 强化换热 6 1 4 RCCS 提高凝汽器真空 7 1 5 RCCS 的比较技术优势 8 1 6 RCCS 常规性能 9 1 7 RCCS 实施可行性 11 第第 2 2 章章 项目提出背景及实施必要性项目提出背景及实施必要性 1313 2 1 机组概况 13 2 2 存在的问题 13 2 3 实施 RCCS 项目的必要性 14 第第 3 3 章章 实施实施 RCCS RCCS 能效分析能效分析 1515 3 1 机组冷端运行数据整理分析 15 3 2 RCCS 降低凝汽器端差及提高真空度计算依据 15 3 3 RCCS 大幅提高机组效率 17 第第 4 4 章章 RCCSRCCS 实施步骤及能效验收实施步骤及能效验收 2020 4 1 RCCS 项目工程勘察 20 4 2 RCCS 项目工程方案的制定 20 4 3 RCCS 项目工程实施 20 4 4 RCCS 项目的能效验收 21 第第 5 5 章章 用户关心的问题用户关心的问题 2323 5 1 RCCS 对水阻的影响 23 5 2 防止杂质对 RCCS 的影响 新型滤网改造 23 5 3 RCCS 特种陶瓷轴承的磨损及寿命 25 5 4 RCCS 对管壁及本体磨损分析 25 5 5 RCCS 质保及维护 26 附录附录 1 1 RCCSRCCS 实施案例实施案例 2727 案例一 大唐电力集团 甘肃西固热电 27 案例二 徐州华宏特钢有限公司 29 案例三 重庆三峰环境产业集团 重庆同兴垃圾发电厂 29 案例四 唐山东海钢铁集团有限公司 30 附录附录 2 2 实施 实施 RCCSRCCS 项目附表项目附表 3131 附件 1 RCCS 投运后 试运行期间凝汽器端差参照值 t0 35 附件 2 RCCS 投运前 同期机组运行参数记录 36 附录附录 3 3 凝汽器端差计算推导 凝汽器端差计算推导 3737 1 凝汽器端差的计算公式 37 2 实例 150MW 机组安装 RCCS 后端差变化 39 附录附录 4 4 公司简介公司简介 4040 第第 1 1 章章 RCCSRCCS 火电机组冷端治理的革新性技术火电机组冷端治理的革新性技术 本章摘要 论述了 RCCS 的工作原理及对提高凝汽器换热效率的影响 1 11 1 RCCSRCCS 工作机理 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 凝汽器换热效率对冷端系统工作效率的影响最大及最为常见 基于流体动力 强化换热及新材料方面的独有专利技术 公司生产了一系列凝汽器 实时在线清洗及强化换热高性能系统装置 RCCS RCCS Real time online condenser cleaning 降低凝汽器清洗次数和费用 提高机组安全性 保障机组连续安全运行 避免化学清洗或机械清洗造成的的损伤及腐蚀 延长凝汽器寿命 第第 4 4 章章 RCCSRCCS 实施步骤及能效验收实施步骤及能效验收 本章摘要 本章主要论述 RCCS 项目实施步骤及能效验收流程 4 14 1 RCCSRCCS 项目工程勘察 该阶段为 RCCS 项目工程实施流程的起点 也是 RCCS 项目非常关键的阶段 项目工 程勘察主要工作包括 凝汽器设备现场情况的勘察 该部分资料主要为 RCCS 项目的产品设计和施工方案的 制定提供现场依据 a 现场拍摄凝汽器端盖位置及地面距离等位置图 b 现场了解机组停运检修工期及其他配合施工条件 冷却塔冬季运行状况 填料是否脱落 循环冷却水进口滤网完好程度等 4 24 2 RCCSRCCS 项目工程方案的制定 本阶段内容是根据项目勘察结果根据我公司 RCCS 项目设计规范进行 RCCS 项目工程 方案制定 设定进度目标 编制施工方案 性能验收办法 商务合同 技术合同等标准 文件 本阶段全部工作内容我公司可在 15 个工作日内全部完成 4 34 3 RCCSRCCS 项目工程实施 4 3 14 3 1 施工前准备与设备制造成套设备运输 7 天 本阶段主要是进行 RCCS 系统的施工前准备工作和设备的生产 我公司将严格按照商 务合同和技术合同要求生产 RCCS 产品 完成 RCCS 的质量检验工序 4 3 24 3 2 RCCS 项目施工 7 天 需要凝汽器停机停水进行施工 凝汽器运行中施工 本阶段是 RCCS 项目实施流程的关键环节 主要目标是按照施工方案和计划要求完成 RCCS 项目的施工 4 3 34 3 3 RCCS 项目施工的特点及难点 RCCS 项目具有如下施工特点和难点 1 电厂施工的特殊性 施工工期短 2 设备安装空间狭小 3 安全管理要求非常严格 基于上述施工的特点和难点 我公司在每个 RCCS 项目施工前均会进行详细的现场勘 查 制定周密的施工组织计划 项目施工队伍管理严格 训练有素 确保 RCCS 项目的施 工能安全 顺利 保质保量地完成 4 3 44 3 4 RCCS 项目施工的主要内容 1 打开凝汽器两头端盖或人孔 2 对凝汽器换热管进行酸洗或人工机械冲洗 3 安装 RCCS 4 RCCS 安装检测 5 恢复凝汽器两头端盖或人孔 4 44 4 RCCSRCCS 项目的能效验收 RCCS 项目的能效评估是项目实施最重要的环节 也是项目合同双方确定节能效益 核算支付项目款项的依据 为了准确 客观地进行项目的能效评估 建议在项目实施前 后取端差值进行比较 RCCS RCCS 项目的能效验收流程项目的能效验收流程 4 4 1 RCCS 项目实施前的参数记录 在 RCCS 项目正式开始安装施工前一周内由甲乙双方再次核对机组循环水进出口水温 水量 真空度 排汽温度等记录数据 4 4 2 初步验收 1 天 在 RCCS 项目完成安装及调试后 由电厂专业部门人员和我公司人员一起进行 RCCS 项目的初步验收 初步验收的主要内容为 对已经安装调试完毕的 RCCS 项目进行机械性 能进行检验和 RCCS 项目试运行的检验 4 4 3 RCCS 项目的试运行 7 天 在 RCCS 项目通过初步验收后 RCCS 设备正式进入为期 7 天 70 以上负荷的试运行 阶段 在此期间监测 RCCS 的运行状况 详细记录 RCCS 的运行参数和汽轮机凝汽器以及 循环冷却水泵的运行参数 为能效评估提供分析的数据 试运行期间由电厂与公司的项 目技术经理共同记录运行的参数 填写 RCCS 项目试运行期间每日性能参数记录表 该表详见附件 4 4 4 能效评估 本阶段是整个工程方案实施的重要环节 直接反应是否能够达到 RCCS 项目合同要求 的节能目标 从而决定是否能够正常开始正式运营 为电厂创造客观经济效益 能效验收可以从以下几个方面来评估 RCCS 的节能减排效益 A 能效评估的主要评价指标 端差的下降 根据 RCCS 项目实施之前的汽轮机凝汽器的运行参数记录表和 RCCS 试运行期间的汽 轮机凝汽器运行参数的记录 在工况一致的情况下分析 RCCS 项目投运前后提高凝汽器改 善端差的数值 从而分析出 RCCS 项目投运后 机组发电量提高的数值 B 能效评估的辅助评价指标 a 评估真空度的提高 比较汽耗率 b 评估凝汽器冷却管污垢彻底清洗 凝汽器的换热效果改善 能效验收时如果未能达到合同约定的节能目标 由公司对系统进行调整 然后重新 试运行 15 天 之后再进行能效评估 如果仍然无法实现规定的节能目标 公司负责拆除 RCCS 系统 项目结束 能效评估达到规定的节能目标后 由电厂客户出具能效验收报告 第第 5 5 章章 用户关心的问题用户关心的问题 5 15 1 RCCSRCCS 对水阻的影响 根据水阻试验测试 对于管长 12m 内径在 18 8mm 的内抛光不锈钢管 水流速度 2m s Re 38000 时 安装 RCCS 后 水泵扬程只增加 0 02 0 043 MPa 图图 5 5 1 1 水流速度对阻力损失影响水流速度对阻力损失影响 以大唐电力甘肃西固热电为例 由华北电力科学研究西安公司测试结果显示 2 330 MW 机组实施 RCCS 后 凝汽器压差损失比 1 机组高 0 02 0 043MPa 2 机组循环水 量比 1 机组减少 1 5 A 泵运行时 4 9 A B 泵运行时 从工程应用角度 上述压 差和流量损失基本可以忽略不计 见表 5 1 表表 5 5 1 1 安装安装 RCCSRCCS 循环水量变化数据循环水量变化数据 3 3 机机 组组 A A 泵运行时循环泵运行时循环 水量水量 M M3 3 h h A BA B 泵泵 循环水循环水 量量 M M3 3 h h 单元制运行单元制运行 1 1409020670 未装 RCCS 2 1342819980 已装 RCCS 5 25 2 防止杂质对 RCCSRCCS 的影响 新型滤网改造 为了防止循环水中的杂物进入凝汽器 影响 RCCS 正常运行 需在循环水进水管路 加装新型滤网 滤网改造是 RCCS 冷端治理的重要组成部分 也是 RCCS 实施的技术前提 图图 5 5 2 2 滤网型式示意图滤网型式示意图 新型滤网具备一系列优越特征 1 可靠性高 共采用 3 道滤网 包括 1 道前置滤网及 2 道主滤网 前置滤网置于第 一道主滤网前的水下 高度为 0 3m 左右 用以过滤拦截沉底的较重较大物块 第一道主 滤网孔径为 5 6mm 能过滤绝大部分杂物碎料 第二道主滤网孔径为 6 8mm 用以拦截从 第一道主滤网逃逸的杂物 由于单组滤网的通流面积达 25 30m2 水流通畅 水位落差小 不会堵塞滤网 2 维护方便 清洗简单 第一道主滤网由 10 12 道小滤网组成 每道滤网采用导轨 式安装 可单独清理或更换 由于整个滤网采用弧形设计 在水流冲刷下 大部分杂物 会逐步向滤网两端移动 便于清理 第二道主滤网由 2 道小滤网及 1 道大滤网组成 同 样便于清理及维护 滤网上方设有葫芦吊架及滑轨 便于清理 拆卸及维护 3 安全性高 两道主滤网之间设有人行桥 桥面设有栏杆 第 2 道主滤网内侧用安 全网覆盖 确保工作人员安全 4 使用寿命长 过滤稳定 滤网设计避开了在水井等水流速度大 压差大的地方设 置滤网的传统思路 过滤平稳 3 道滤网均选用 304 不锈钢材质 耐腐蚀 耐磨损 支架 采用优质钢 并加以重防腐涂装处理 整体设计寿命 10 年以上 5 结构简洁紧凑 造价远远低于旋转滤网 6 一体性组装设计 现场吊装 可在电厂运行期间实施而不用放干水池 5 35 3 RCCSRCCS 特种陶瓷轴承的磨损及寿命 RCCS 所采用的特殊陶瓷轴承 其旋转寿命达 50 亿次以上 RCCS 轴承按每分钟 1800 转计算 1 年 365 天 525600 分钟 不停机运行一年 RCCS 轴承旋转 9 46 亿次 可使用 5 28 年 实际使用过程中 转速通常不到 1800 转 分钟 同时机组也不可能 356 天全天候运 行 故 RCCS 陶瓷轴承设计寿命 5 年以上 RCCS 螺旋纽带本体为特殊高分子材料 其性 能稳定 设计寿命 10 年以上 5 45 4 RCCSRCCS 对管壁及本体磨损分析 将型号为 RCCS M 16 04 宽度 16mm 厚度 0 8mm 长度 12m 的产品置于内径为 18 8mm 的不锈钢管 给定水流速度达 4m s 的环境下进行 180 天极限磨损性能测试 转速 达 2500r min 相当于正常工作状态 5 年的磨损量 扭带宽度仅减少 0 35mm 单边磨损 量 0 18mm 将内置 RCCS 的不锈钢管与不锈钢空管内壁运行前后比较 无明显变化 质 量也相当 图图 4 14 1 RCCS RCCS 磨损测试报告磨损测试报告 RCCS 材质为特种高分子材料 力学及化学性能优良 耐磨性能佳 且自润滑 其硬 度比不锈钢氧化膜或铜管的氢氧化铁保护膜低 2 个数量级 即使 RCCS 本体被全部磨损 凝汽器管壁内侧也仅被磨损 3 丝左右 大约相当于 3 个月生物腐蚀量 另一方面 电厂运行中造成凝汽器不锈钢或铜管腐蚀的主要是垢下氯根或生物腐蚀 RCCS 能有效防止结垢 从未避免了垢下腐蚀 对延长换热管使用寿命有显著作用 5 55 5 RCCSRCCS 质保及维护 RCCS 产品材料稳定性好 可靠性高 使用寿命长 环际低碳公司提供 3 年免费质保 期 在此期间由于 RCCS 产品自身质量问题导致的一切故障 损坏均由我公司免费维修 更换 质保期外 我公司提供有偿维护服务 附录附录 1 1 RCCSRCCS 实施案例实施案例 案例一 大唐电力集团 甘肃西固热电 国内首台 330MW 机组案例 大唐电力集团 甘肃西固热电 西固热电 1 机组及 2 机组为 330MW 热电机组 2 机组实施 RCCS 后全年平均端差由 6 2 大幅下降到 1 2 2 5 与 1 机组比较 同等工况下 2 机组端差比 1 机组低近 2 真空高 1kPa 项目实施后 2014 年 4 月由华北电力科学研究院作为第三方鉴定机构对西固热电 2 机组 RCCS 项目节能效益进行鉴定评估 其结果如下 通过 1 及 2 机组凝汽器效率对比试验 以及 2 机试验运行数据与去年同期运行数据 的比较 可以得出以下结论 一 与一 与 1 1 机组比较机组比较 1 1 凝汽器换热系数对比表明 凝汽器换热系数对比表明 2 机组凝汽器换热系数 K 值比采用胶球清洗系统 收 球率 94 的 1 机组高 30 以上 2 2 凝汽器端差对比表明 凝汽器端差对比表明 夏季工况下 2 机组端差比 1 机组低 1 4 1 7 见表 3 其它季节 2 机组端差比 1 机组低 2 以上 3 3 凝汽器循环水压差及流量对比 凝汽器循环水压差及流量对比 实施 RCCS 后 2 机组凝汽器压差损失比 1 机高 0 02 0 043MPa 2 机组循环水量比 1 机组少 1 5 A 泵运行时 4 9 A B 泵运行时 从工程应用角度 上述压差及流量损失基本可忽略 4 4 对凝汽器真空的影响 对凝汽器真空的影响 根据表 3 对比结果 进出口水温等工况相同的情况下 由 于 2 机组端差比 1 机组低 1 5 1 7 在夏季 2 机组真空平均比 1 机组约高 0 9kpa 其它季节真空平均高 0 65kpa 左右 5 5 冷端效率提高对煤耗的影响 冷端效率提高对煤耗的影响 根据简算 与 1 机组比较 2 机组因冷端效率的提 高一年可节约标煤 3100T 3600T 二 与二 与 2 2 机组去年同期数据比较机组去年同期数据比较 与去年同期比较 2 机组实施 RCCS 冷端综合治理后 凝汽器端差由 6 24 下降到 1 2 真空提高 1 76kpa 煤耗下降 4 32g kw h 5 6g kw h 年节约标煤 6480T 8400T 环际低碳施工队伍精心组织 RCCS 施工 国内首台 30 万千瓦级机组成功实施 RCCS 项目 案例二 徐州华宏特钢有限公司 徐州华宏特钢有限公司 位于江苏省新沂市经济开发区 建设规模 2 198 平方烧结 2 1380 立方炼铁高炉 2 120 吨转炉 2 20000 空分装置及连铸连轧生产线等设备 年生 产 300 万吨钢材 配备 25MW 发电机组 于 2015 年 4 月实施 RCCS 改造项目 实施 RCCS 改造前 华宏特钢自备电厂端差高达 21 3 排汽温度高达 52 背压 高达 13 62KPa 真空 88KPa 2015 年 4 月 24 日晚 RCCS 改造项目安装竣工 现排汽温度 40 3 较实施前降低 12 真空 94 4KPa 较实施前升高 6KPa 端差 7 9 较实施前降低 13 4 预计发 电量较实施前提升 7 10 案例三 重庆三峰环境产业集团 重庆同兴垃圾发电厂 中节能重庆同兴环保发电厂是首家采用 RCCS 技术的电厂 于 2010 年 12 月实施 实 施 RCCS 后凝汽器端差由平均 11 3 下降到 3 左右 每年无需酸洗 并经过 4 个夏季 工况的考验 2 台 12MW 机组全年至少多发电 500 万千瓦时以上 图为使用 18 个月后管壁 光洁如新 案例四 唐山东海钢铁集团有限公司 唐山东海钢铁集团有限公司是河北省唐山市滦县的重点钢铁企业 该厂 50MW 余热发 电机组于 2015 年 4 月成功实施 RCCS 项目 实施 RCCS 后凝汽器端差由平均 18 下降 到 7 左右 真空由 90KPa 提高到 93KPa 排汽温度由 52 下降到 41 较实施前下降 了 9 预计发电量提高 8 图为唐山东海钢铁 RCCS 实施完毕 其他还有众多机组成功实施 RCCS 项目 效果非常显著 附录附录 2 2 实施 实施 RCCSRCCS 项目附表项目附表 附表 1 凝汽器全年典型日运行参数 季节日期负荷 MW 真空 KPa 排汽温度 进水温度 出水温度 端差 春 季 平均 夏 季 平均 秋 季 平均 冬 季 平均 附表 2 凝汽器停机清洗前后运行参数表 日期负荷 MW 真空 KPa 排汽温度 进水温度 出水温度 端差 停机 清洗 前 平均 停机 清洗 后 平均 初步 分析 端差大约平均降低 真空度大约平均提升 清洗过程中的杂质 污泥情况 附表 3 试运行期间每日性能参数记录表 机凝汽器试运行性能参数记录表 时间负荷 MW 真空 KPa 排汽温度 进水温 度 出水温 度 端差 进水压 力 Mpa 出水压 力 Mpa 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 24 00 附表 4 RCCS 项目的检验及能效评估 RCCS 作为一个能改善凝汽器换热效果 提高汽轮机组的运行效率 降低发电能耗的 节能产品 在实施过程中对 RCCS 系统实施前后的能效进行客观 准确 科学地测定和评 估是非常重要的 RCCS 是针对凝汽器冷却管的换热问题的 通过强化换热及实时在线除 垢 有效降低端差 最终影响的汽轮机的发电效率 因此 RCCS 的能效测定和评估也应 紧紧围绕凝汽器的端差及真空来进行 RCCS 项目的能效初步测定及评估一般在 RCCS 正式运行一周后即可进行 RCCS 项目 能效的测定及评估主要围绕凝汽器的端差来进行 并参考真空度和汽轮机的热耗率这两 个参数 RCCS 安装前后的运行参数的比较必须在相同工况下 最好是在满负荷下 具体 的评估思路如下 在测试期间 应确保凝汽器的循环水量保持不变 而一定的时期内 一周内 循环冷却水的水温也基本相同 1 在 RCCS 投运前一周 记录保存汽轮机 凝汽器的在满负荷情况下的运行参数 冷 却水进出水温 排汽温度 端差 真空度 负荷率等 作为 RCCS 系统投运前的机组运 行初始数据库 2 在 RCCS 正式投运后 记录保存汽轮机 凝汽器的逐时运行参数 冷却水进出水温 排汽温度 端差 真空度 负荷率等 作为 RCCS 系统投运后的机组运行数据库 3 RCCS 系统投运前后的凝汽器 汽轮机的运行参数比较 得出能效评估值 4 RCCS 能效测试评估记录分析表格如下 萍安钢烧结余热发电机组 7 5MW RCCS 项目实施方案 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4343 5252 附件 1 1 RCCSRCCS 投运后 试运行期间凝汽器端差参照值 t t0 0 时间 负荷 KW 主蒸汽流 量 t h 真空 MPa 排气温度 循环水进 口温度 循环水出 口温度 循环水温 升 端差 t0 汽耗率 kg KWh 机循环水 总量 t h 机循环水 压量 Mpa 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4444 5252 平均值 注 建议在 90 以上额定负荷状态下 取 DCS 系统中记录的数据 甲方 盖章 乙方 盖章 授权代表签字 授权代表签字 年 月 日 年 月 日 附件 2 2 RCCSRCCS 投运前 同期机组运行参数记录 时间 负荷 KW 主蒸汽流 量 t h 真空 MPa 排气温度 循环水进 口温度 循环水出 口温度 循环水温 升 端差 t0 汽耗率 kg KWh 机循环水 总量 t h 机循环水 压量 Mpa 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4545 5252 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4646 5252 平均值 注 建议在 90 以上额定负荷状态下 取 DCS 系统中记录的数据 甲方 盖章 乙方 盖章 授权代表签字 授权代表签字 年 月 日 年 月 日 萍安钢烧结余热发电机组 7 5MW RCCS 项目实施方案 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4747 5252 附录附录 3 3 凝汽器端差计算推导 凝汽器端差计算推导 凝汽器设备是对汽轮机乃至火电厂运行经济性影响最大 最关键的设备之一 凝汽 器设备运行经济性的总指标是凝汽器真空度 凝汽器端差上升将直接影响到真空度 对 于超高压以上汽轮机组 真空度每下降 1 约使发电煤耗升高 2 3g Kw h 尤其是在夏季 或者因凝汽器结垢严重真空恶化而出现机组限制负荷 带不到额定出力时 凝汽器端差 每升高 1 约使发电煤耗升高 2 5 g Kw h 对于初参数较低的汽轮机组 凝汽器端差 上升导致的煤耗增加量更大 1 1 凝汽器端差的计算公式 凝汽器冷却水在吸热过程中 从进口温度 tw1 上升到出口温度 tw2 其温升 1 1 蒸汽凝结温度 ts 与冷却水出口温 度 tw2 之差称为凝汽器的传热端差 用 t 表示 即 1 2 根据凝汽器内传热的热平衡方程 蒸汽在凝结时放出的热量应等于冷却水吸收的热量 即 21 1000 1000 4187 cccwwww QD hhDhhDt 1 3 式中 Q 凝汽器的传热量 kJ h 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4848 5252 Dc Dw 进入凝汽器的蒸汽量与冷却水量 t h hc h c 蒸汽和凝结水的比焓 kJ kg h w2 h w1 冷却水出口比焓和进口比焓 kJ kg 在低温范围内 水的比焓 h w2 h w1 在数值上约等于水温 tw2 tw1 的 4 18 倍 则 由上式可得 1 4 式中 m Dw Dc 为凝结 1kg 蒸汽所需的冷却水量 即冷却倍率或循环倍率 hc h c 是 1kg 排汽凝结时放出的汽化潜热 对于高真空下的凝汽器来说 比焓差 hc h c 变动范围很小 一般在 2140 2220kJ kg 左右 取其平均值 则 1 5 由凝汽器的传热方程可知在蒸汽凝结时 传给冷却水的热量为 1 6 ccccm QD hhA K t 式中 K 凝汽器的总体传热系数 kJ m2h 重庆环际低碳节能技术开发有限公司 公司网址 4949 5252 Ac 冷却水管外表面总面积 m2 tm 蒸汽与冷却水之间的平均传热温差 由于空冷区传热面积 Aa 很小 一般可假设蒸汽凝结温度 ts 沿冷却面积不变 而用 冷却水的对数平均温 差代替平均传热温差 则 1 7 12 12 ln ln swsw m swsw ttttt t ttttttt 将式 1 4 式 1 2 和式 1 3 联立 可得 即 1 8 4187 1 c w KA D t t e 4187 1 c w c KA D tD e 可以看出 传热端差 t ts tw2 与冷却面积 传热量 传热系数和冷却水量有关 传热越强 端差越小 一般情况下 大中型机组的 t 3 5 小型机组的端差值要高一些 在运行状 态下 t 的大小主要取决于 K 凝汽器冷却表面结垢或变污会妨碍传热 引起 t 升高 当 真空系