4.1?提高換熱器換熱效率
鐵嶺發(fā)電廠目前真空泵管式換熱器的換熱系數(shù)經(jīng)過計(jì)算為：460 W/㎡·K，對(duì)管式換熱器設(shè)計(jì)參數(shù)一般換熱系數(shù)應(yīng)為800～1200 W/㎡·K，這就是開式冷卻水換熱后溫升僅1℃的原因之一。而對(duì)比現(xiàn)在最新技術(shù)的板式換熱器而言，采用進(jìn)口材質(zhì)的板式換熱器換熱系數(shù)為4000～6000 W/㎡·K。各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比見表2。
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表2???????????????????????????? 各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比
類型 | 傳熱系數(shù) | 水質(zhì) | 流向 | 端差 | 檢修量 | 冷卻水量 |
管式換熱器 | 800～1200 | 要求嚴(yán)格 | 層流 | 5～10℃ | 量大、費(fèi)時(shí) | 1.8～2.5：1 |
板式換熱器 | 4000～6000 | 不要求 | 湍流 | 1℃ | 易行、省時(shí) | 0.8～1.1：1 |
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4.2?降低冷卻水溫
2004年7月，鐵嶺發(fā)電廠開式水泵出口壓力為0.15MPa，溫度32℃，流量1260 t/h；工業(yè)水泵出口壓力0.5 MPa，溫度16℃，流量220 t/h。改用工業(yè)水的好處除了水溫因素外，工業(yè)水鐵嶺發(fā)電廠現(xiàn)有正常運(yùn)行中有50～100 t/h裕量，如同時(shí)更換板式換熱器，對(duì)水質(zhì)要求也同時(shí)解決，同時(shí)工業(yè)水壓較高也可以在換熱器增加流程，減小冷卻水量。對(duì)工業(yè)水與開式水的改造方式如圖1所示。
鐵嶺發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組真空泵工作水來水溫度42.1℃，回水溫度38.7℃；開式冷卻水來水溫度32℃，回水溫度33℃。端差為7℃。如果同時(shí)更換雙流程或三流程板式換熱器和采用從水庫底部抽出的16℃工業(yè)水做冷卻水源，則工作水回水可以降到17℃，端差為1℃，所需工業(yè)水流量最多40 t/h。
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圖1 ???真空泵冷卻水改造圖示
5?改造項(xiàng)目
將現(xiàn)在使用的管式換熱器更換為瑞典SWEP板式換熱器，減小冷卻水量和換熱端差。
在原有開式冷卻水φ100mm管路上并接引自汽機(jī)房工業(yè)水母管的工業(yè)水φ80mm管路，回水都引到開式水回水管路，保證系統(tǒng)安全性。
并接的工業(yè)水φ80mm管路裝有一個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)門，信號(hào)引自工作水回水的溫度信號(hào)。設(shè)定工作水回水溫度為17℃，以此調(diào)節(jié)工業(yè)水流量，減小水耗。
為加強(qiáng)設(shè)備狀況監(jiān)測(cè)。在真空泵工作水來回水管路加裝溫度表2塊，在開式水來回水加裝溫度表2塊，在工業(yè)水來水管路加裝溫度表1塊，在冷卻水來回水總管加裝壓力表2塊（用于監(jiān)測(cè)冷卻器結(jié)垢狀況）。
對(duì)2臺(tái)真空泵的入口氣動(dòng)隔離閥的嚴(yán)密性明確，保證2臺(tái)真空泵做到互為備用。
另外，工業(yè)水應(yīng)該加裝管路保溫，減小夏季環(huán)境高溫對(duì)其影響
6?對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)試分析
為檢驗(yàn)改造效果，我們選擇真空嚴(yán)密性最好的1號(hào)機(jī)組，單獨(dú)運(yùn)行一臺(tái)出力較好的真空泵，通過改變冷卻水溫，每個(gè)工況穩(wěn)定后保持3min，一共做了4個(gè)典型工況。首先利用停機(jī)機(jī)會(huì)在真空泵開式水冷卻水來水管開φ40mm的孔，就近連上消防水管（工業(yè)水分支，16℃）并加上截門，啟機(jī)后逐漸打開此截門并逐漸關(guān)小開式冷卻水，以此做為降低工作水溫的一個(gè)試驗(yàn)工況。對(duì)升高工作水溫的工況，我們?cè)诒ＷC機(jī)組正常運(yùn)行情況下，逐漸關(guān)小開式冷卻水來水截門，取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。表3就是1號(hào)機(jī)組在氣溫30℃、大氣壓105Pa、280MW4個(gè)工況試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
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表3?????????????????????? 1號(hào)機(jī)組4種工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)
工況 | 冷卻水溫(℃) | 工作水溫(℃) | 背壓(kPa) | 真空度（％） |
1 | 20.0 | 26.7 | 9.42 | 90.58 |
2 | 28.7 | 35.3 | 11.03 | 88.97 |
3 | 37.2 | 45.1 | 12.78 | 87.22 |
4 | 43.4 | 51.2 | 13.88 | 86.12 |
運(yùn)行工況 | 32.1 | 38.8 | 11.67 | 88.33 |
由此得出，真空泵工作水每降低1℃，真空度提高0.18 ％，說明真空泵出力與真空泵工作水溫為線性關(guān)系，明確了換熱器的改造和真空泵冷卻水源改造的必要性。
7?經(jīng)濟(jì)性
7.1?改造投資
涉及設(shè)備費(fèi)、材料費(fèi)、安裝費(fèi)、試驗(yàn)費(fèi)，合計(jì)13.6萬元。
設(shè)備費(fèi)：SWEP公司按照設(shè)計(jì)要求的板式換熱器2臺(tái)，10萬元；各管路的熱工測(cè)點(diǎn)儀表0.1萬元；工業(yè)水管路加裝的氣動(dòng)調(diào)節(jié)門0.5萬元。
材料費(fèi)：增加的工業(yè)水管路和真空泵工作水與更換的換熱器管路，合計(jì)1萬元。
安裝費(fèi)：施工費(fèi)用1萬元。
試驗(yàn)費(fèi)：涉及試驗(yàn)的相關(guān)費(fèi)用1萬元。
7.2?效益分析
對(duì)于300MW機(jī)組，真空泵工作水溫每降低1℃，可提高真空0.18 kPa，相當(dāng)降低供電煤耗0.2 g/kWh。如按照以上方案實(shí)施改造，最多可以把真空泵工作水回水溫度由36～39℃降到17℃，降低煤耗1.8g/kWh如夏季4個(gè)月，改造后至少平均增加真空泵工作水降溫5℃，降低供電煤耗為1 g/kWh，按照單臺(tái)機(jī)組發(fā)電5億度和標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)220元/t計(jì)算，可以產(chǎn)生效益:節(jié)煤0.5萬t，純利潤(rùn)96.4萬元。
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參考文獻(xiàn)
[1] 章建葉.凝汽器水環(huán)式真空泵的原理和運(yùn)行[J].浙江電力，2000，（3）
[2] 羅思球.水環(huán)真空泵機(jī)組在凝汽器抽真空的介紹和應(yīng)用[J].技術(shù)與應(yīng)用，2004
