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凝汽器强化换热节能装置由国家知识产权局授予专利，针对汽轮机凝汽器换热特点而开发的新型高效节能产品，是2008年国家发改委在全国推广的第一批重点节能技术。它依靠自身在水流中的高速自转对换热管内流体产生强烈扰动，从而打破管壁流体滞流层，实现强化换热，进而提高凝汽器换热效率，还可以自动清洗凝汽器换热管，保持管内清洁，防止结垢。其先进的设计理念与合理的结构特征，实现了凝汽器换热方式的重大突破，必将为我国节能减排工程目标的实现做出贡献。

 

 

 

 

 

 

 

汽轮机凝汽器在运行中经常出现的问题

 

1、端差高，真空度低，综合经济效益低

端差：在极限状态下凝汽器的汽水换热端差为2.8℃，设计中凝汽器的端差应在4～7

℃。实际运行中汽水换热端差越大，说明凝汽器传热性能越差。其原因：

l        铜管内壁水的流动呈现层流状态，导致换凝汽器热效率低。

l        运行过程产生水垢、粘泥。由于水垢的热导率很低，因而急剧降低了凝汽器的传热系数，导致蒸汽的压力和温度升高，端差增大。

以上这两种因素同时作用，导致凝汽器的端差增大，甚至出现端差上升到20℃以上，影响机组的运行经济性。

真空度：正常运行时，凝汽器内会形成一定的真空度，其值为0.096Mpa左右。实际运行中,真空度会受设备问题、冷却水流量、温度、水垢、粘泥……等影响。水垢及生物粘泥是运行真空度降低的重要原因之一。

2、汽轮机凝汽器中水垢、粘泥的危害

l        增加了冷却循环水系统的水流阻力，降低了冷却水的流量，增加了循环水泵的能耗。

l        由于水垢的热导率很低，因而急剧降低了凝汽器的传热系数，导致凝汽器真空降低，按照不同汽轮机的试验资料，真空每降低1%，汽耗增加1～1.5%,当蒸汽流量不变，将降低汽轮机组的出力。据有关资料介绍，水冷设备换热器中水垢厚度为2.16mm时，传热系数平均下降51%，设备运行效率下降50%，而形成水垢的时间仅25天。

凝汽器结垢对真空度的影响

机组容量(Mw)	水垢厚度(mm)	真空度降低(kpa)	真空度降低(%)	汽耗增加（%）
100	1.2～2.0	26.7～33.3	3～5%	3～7.5%
50	0.8～1.2	２０～４０	2～4%	2～ 6%

注：真空度降低1%，汽耗增加1～1.5%,当蒸汽量不够，降低汽轮机出力1～2%

 

l        水垢的附着，特别是粘泥的附着，会在附着物下部发生局部腐蚀甚至破裂和穿孔。水垢的附着凝汽器铜管会导致铜管堵塞，严重影响设备运行。

l        凝汽器铜管的损坏会造成凝汽器的严重泄露，情况严重或处理不当会造成锅炉锅炉水冷壁管的爆破，严重危及锅炉的安全运行。

 

传统提高凝汽器效率常用的方法

 

１、胶球在线清洗防垢、除垢。

２、化学方法在线清洗（循环水系统加药）。

３、停机化学清洗。

４、停机高压水枪清洗。

５、停机人工、机械方式清洗。

但是，上述方法无法从根本上解决既提高换热效率又除垢、防垢问题

 

_{*  *  *  *}   欢迎您了解并使用  _{*  *  *  *}

汽轮机凝汽器自动清洗和强化换热装置

 

一、技术特点：

凝汽器强化换热节能装置能使凝汽器总传热系数提高50%以上，在同等工况下，使用该装置能使汽轮机各项技术、经济指标得到明显改善，主要包括以下几个方面：

1、主蒸汽流量减少5~10%以上，蒸汽单耗（kg/kw.h）达到或者接近最优水平

2、补充水量明显减少（1/4~1/5），相应减少循环水系统加药量以及降低循环水泵能耗

3、汽轮机出力能力明显提高（相对发电量增加）

4、回水温度提高，机组效率提高

5、汽轮机排汽温度降低（排汽压力降低真空度提高）

6、凝汽器端差降低并保持在5~10℃以下

7、冷却水温升降低（冷源损失减少，蒸汽终温降低）

8、防止结垢，保持换热管内壁长期清洁，使凝汽器运行可靠、稳定

 

 

二、产品原理：

在凝汽器换热管内安装汽轮机凝汽器自动清洗和强化换热装置，当汽轮机组运行时，无需外加动力，利用水流驱动本装置的旋转部件在换热管内持续快速旋转，改变管内水流状态，打破贴近管壁的滞留层，热量从换热管传递给强烈扰动的水流后被迅速带出凝汽器，极大地强化了换热管内壁的换热效果，从而提高总传热系数，改善凝汽器整体换热性能，最终提高经济效益。

装置运行时，强烈旋转的水流产生对管壁摩擦力和剪切力，破坏了水垢和粘泥物质在换热管内壁的附着机理，使水垢和粘泥没有时间在管壁上滞留，排除了结垢的可能，保持换热管内壁长期干净无垢，并保护换热管内氧化膜。同时由于凝汽器换热效果增强，排汽温度降低，强烈的水流扰动使贴近管壁的水流温度降低，水中重碳酸钙分解产生碳酸钙的速度降低，碳酸钙在低温下的溶解度也降低。这两个方面的因素也使安装本装置后换热管内壁的产生硬垢的可能性大大降低。

装   置   原   理   图

三、产品特点：

采用高分子聚合材料制成，耐温0℃≤T≤100℃，自润滑，耐腐，耐磨，抗老化，其密度与水的密度相仿，能较好地浮动在管的中心部位，在运行时可避免与金属的硬摩擦，使管内除垢均匀化，同时还保护了金属表面的氧化膜，较好地解决了换热管的使用寿命。

四、适用范围

所有的开式循环和直流冷却系统，所有类型的凝汽器换热管如铜管、不锈钢管、钛管都能安装本装置，解决凝汽器的结垢和换热效率低下的难题，大幅度提高发电经济效益。

五、装置安装：

自动除垢强化换热装置安装简单，不需对凝汽器本体作任何改动。安装前采取措施保证真空系统严密性合格，以免过大的空气存量影响改造后凝汽器运行参数。

安装前必须保证冷却水系统干净无杂物，否则会影响本装置的正常运行，导致凝汽器改造效果不理想，责任不明。我公司可以提供清洗技术指导。

六、凝汽器强化换热装置经济效益预计：

采用本装置对凝汽器进行改造后可以大幅提高传热系数，提高并保持凝汽器真空度，降低凝汽器端差并保持在5~8℃以下，补充水量约减少1/4~1/5，煤耗和蒸汽单耗达到或接近设计标准，凝汽器在使用期内可免清洗，提高凝汽器换热管使用寿命，降低循环水泵能耗，抽凝机组在同等负荷下可增加抽气量，可减少循环水系统加药量，从而产生巨大的经济效益。

本装置的投资回收期随着用户的凝汽器改造前运行状况好坏不一致，改造前凝汽器越差，改造效果越好，投资回收期越短。一般在安装本装置后2～8月内收回投资。

某热电厂50MW抽凝机组年运行7000小时，上网电价0.3元/KWh，标煤价格为500元/吨，改造后煤耗降低了8g/kwh，机组在同等蒸汽流量下增加发电量3%。

l        以同等蒸汽流量下增加发电量计算改造经济效益

50000*3%*7000*0.3=315万元/年

l        以改造前后减少煤耗计算改造经济效益

50000*8*7000*500/1000/1000=140万元/年

上述两种计算方法得出的经济效益不一致，是因为煤、蒸汽和电的附加值不一致，即从煤转化为蒸汽再转化为电能的过程中能量损失和折旧不断加大，并且第二种方法未计算人工、水耗，药品等项。一般采用第一种计算方法计算改造经济效益比较公允。

 

以改造后发电机组提高发电量5%为例计算各容量机组理想节约煤耗

机组容量（MW）	100	125	200	300	350	600
全国平均煤耗（g/kw.h）	411.08	383.17	375.58	349.30	329.88	315.60
改造后提高发电量	5%	5%	5%	5%	5%	5%
降低煤耗比例	4.76%	4.76%	4.76%	4.76%	4.76%	4.76%
降低煤耗（g/kw.h）	19.58	18.24	17.88	16.63	15.70	15.02

本装置已在6、12、25、50、125、200、300MW等各种机型上有过成功经验，实践证明，根据机组运行情况，一般在2个月到6个月即可收回投资，社会效益和经济效益都非常显著。

七、本装置和胶球清洗装置的比较

胶球清洗装置的运行是人为控制，定期进行的。由于凝汽器本体结构的先天性（如局部涡流、流速不均、换热管管径不一等），使胶球的运动呈现概率性和习惯性，有的换热管长期或始终得不到清洗，凝汽器整体清洗效果不好，胶球回收率不高。胶球对硬垢无能为力，反而会使胶球卡塞在换热管里，造成换热损失。更重要的是胶球清洗装置没有即时强化换热的能力，不能大幅度提高凝汽器的换热效果，充其量只能使凝汽器的换热效果达到换热管为光管时的状态，50MW以下机组鲜有胶球清洗装置成功运行案例。

自动除垢强化换热装置是在凝汽器每根换热管里安装，在线连续清洗和强化换热，保证了换热管始终干净无垢，大大增强了换热管内壁对流换热能力，使凝汽器整体换热效果增强，远高于换热管为光管时状态，即设计状态。

本装置还免除了胶球清洗装置人工操作的随意性和能耗，减少加药量，减轻换热管垢下腐蚀，免除头疼的停机人工清洗，持续经济效益巨大，是胶球清洗装置的最好替代品。

八、售后服务

1、本产品设计使用寿命期内，终身免维护；

2、在质量保证期内，本公司对本方安装的设备和装置质保；

3、接报修电话后，三个工作日内派出专业人员到达现场，并及时采取相应有效措施，保证用户的利益；

4、质保期内，在正常使用情况下，零部件损坏的，免费更换。所更换正规渠道部件提供18个月的质保期；

5、质保期满后维修只收取工本费。

部分验收资料展示：