200MW汽輪機(jī)凝汽器的傳熱與流動(dòng)數(shù)值計(jì)算及強(qiáng)化傳熱工程改造.pdf

1、大型電廠凝汽器作為汽輪機(jī)機(jī)組的重要輔機(jī)之一，制約著整個(gè)熱力發(fā)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于目前凝汽器的管束布置不合理，造成其換熱效率不高，影響整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能。因此，針對(duì)勝利電廠l[＃]機(jī)組凝汽器出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行凝汽器的強(qiáng)化傳熱研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 由于凝汽器的傳熱過(guò)程主要汽阻產(chǎn)生于汽側(cè)，而汽側(cè)的凝結(jié)換熱為含有不凝結(jié)氣體的汽氣混合物的強(qiáng)迫對(duì)流換熱，其流動(dòng)與傳熱特性沿著冷卻表面劇烈變化。詳細(xì)地模擬凝汽器殼側(cè)汽相流動(dòng)

2、和傳熱過(guò)程，對(duì)于凝汽器的設(shè)計(jì)、改造和運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)作用。本文通過(guò)建立數(shù)學(xué)物理模型，對(duì)N-11220型凝汽器進(jìn)行數(shù)值模擬，詳細(xì)探討了卵狀管束布置和B-D模塊化管束布置方式下的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、空氣密度以及換熱系數(shù)的分布，發(fā)現(xiàn)了卵狀布管方式使得流場(chǎng)極不平衡，存在幾個(gè)明顯的渦流，導(dǎo)致整體傳熱系數(shù)下降，因此冷凝效果差。同時(shí)，空冷效果和抽吸效果差，凝汽器的真空度低。在相同的布管空間、循環(huán)水流量和水溫下，采用B-D模塊化的布管方式，其流場(chǎng)均衡，管束

3、汽阻小，壓降很低，蒸汽熱負(fù)荷分布均勻，空冷區(qū)的空冷效果比較理想，凝結(jié)水過(guò)冷度低，使凝汽器的整體傳熱性能得到很大提高。 基于以上理論分析，針對(duì)實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)水質(zhì)條件，對(duì)凝汽器進(jìn)行實(shí)際改造。通過(guò)對(duì)改造前后運(yùn)行參數(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)改造后凝汽器真空顯著提高，最好時(shí)期提高了2KPa。真空的提高相當(dāng)于熱耗下降137.8KJ/KWh，功率增加了3300KW。同時(shí)，排汽溫度、循環(huán)水出口溫度均下降，循環(huán)水溫升也有所降低，端差降低也非常明顯，其甚至降