空氣濃度對凝汽器壓力影響的研究與分析

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1、YANJIUYUFENXI研究與分析空乞濃度對凝汽器壓力影響的研宄與分析付文鋒，白中華(1．華北電力大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，河北保定071003；2．中國電力科學(xué)研究院電站輔機(jī)技術(shù)研究所，北京100070)J摘要：國內(nèi)許多發(fā)電廠存在真空系統(tǒng)嚴(yán)密性差或抽氣系統(tǒng)出力不足等問題，從而引起凝汽器內(nèi)空氣濃度增加。'

2、l因此，分析空氣濃度對凝汽器壓力的影響，對凝汽設(shè)備的運(yùn)行、抽氣設(shè)備的設(shè)計(jì)選型和電廠節(jié)能都具有重要意義?；谀Y(jié)換熱理論和理想氣體狀態(tài)方程，分析了空氣濃度對凝汽器內(nèi)傳熱和分壓力的影響，建立了空氣濃度對凝汽器壓力影響的數(shù)學(xué)模型。對某300Mw機(jī)組凝汽器的計(jì)算結(jié)果表明，凝汽器壓力隨空氣濃度的增

3、加先迅速上升，隨后增幅逐漸緩和，到一定程度后近似呈線性關(guān)系；在不同的空氣濃度階段，傳熱和空氣分壓力對凝汽器壓力具有不同的影響程度。關(guān)鍵詞：空氣濃度；凝汽器；傳熱；分壓力中圖分類號：TK264．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673～7598(2009)05—0015—04液膜。由于這部分蒸汽的凝結(jié)，使得靠近冷壁而附0引言近的蒸汽分壓力減少，并且越靠近壁面處，減少得越多。根據(jù)道爾頓分壓定律，肇面各處混合物的總壓凝汽器力是汽輪機(jī)運(yùn)行中的重要參數(shù)．其數(shù)力不變。則越靠近壁面處宅氣分壓力越大所以靠值大小，對汽輪機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性及調(diào)節(jié)性能近壁面處空氣的濃度比較大，形成一層空氣膜：遠(yuǎn)離都有很大的影響?

4、。凝汽器壓力的影響因素有許多，壁面處的蒸汽只有穿過這一空氣膜才能達(dá)到液膜表諸如機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水流量、循環(huán)水入口溫度、凝汽面處凝結(jié)因此與純凈飽和蒸汽凝結(jié)換熱相比，含器清潔度、真空嚴(yán)密性等．其中，真空系統(tǒng)嚴(yán)密性空氣的蒸汽凝結(jié)換熱的熱阻，除包括凝結(jié)液熱阻和差和抽氣器抽吸能力嚴(yán)重下降是電廠運(yùn)行中經(jīng)常出相間熱阻外．還多包括一項(xiàng)氣膜熱阻，而且氣膜熱阻現(xiàn)的問題這些現(xiàn)象均會引起凝汽器內(nèi)空氣濃度往往是含空氣的蒸汽凝結(jié)換熱的主要熱阻．隨著李增加，從而使凝汽器壓力偏離額定值．最終影響機(jī)組氣濃度的增加，氣膜熱阻占蒸汽側(cè)總熱阻的比例也的經(jīng)濟(jì)陛。本文分析了空氣濃度對凝汽器內(nèi)傳熱和越大，使得凝結(jié)率和蒸汽側(cè)換熱系數(shù)都明顯

5、下降，分壓力的影響，推導(dǎo)出了凝汽器壓力與空氣濃度之最終使蒸汽凝結(jié)溫度升高，對應(yīng)的蒸汽飽和壓力隨間的數(shù)學(xué)關(guān)系；通過實(shí)例計(jì)算，分析比較了不同空氣之升高。濃度階段傳熱和空氣分壓力兩種因素對凝汽器壓力空氣的存在除了使傳熱惡化外，本身分力也的影響程度，為抽氣設(shè)備的故障診斷提供了一定的將直接導(dǎo)致凝汽器壓力升高。窄氣在凝汽器內(nèi)大依據(jù)量積聚時(shí)，空氣分壓力將不能被忽略，凝汽器力不能再視為蒸汽凝結(jié)溫度所對應(yīng)的飽和樂力，而是蒸1空氣濃度對凝汽器內(nèi)傳熱及壓力汽分力與空氣分力之和的影響2凝汽器壓力隨空氣濃度變化的數(shù)空氣對蒸汽凝結(jié)放熱的影響，可南汽、氣混和物學(xué)模型的凝結(jié)機(jī)理定性說明。當(dāng)含有空氣的汽、氣混和物遇到低于蒸

6、汽分壓力所對應(yīng)的飽和溫度時(shí)，緊靠壁2．1傳熱系數(shù)的計(jì)算面的蒸汽分子開始凝結(jié)，并在冷壁面形成一層凝結(jié)當(dāng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性正常、抽氣器也正常運(yùn)行時(shí)，收稿日期：2009—02—29作者簡介：付文鋒(1982一)，男，河北唐山人，碩士，助教，從事發(fā)電廠節(jié)能方面的研究T：作研究與分析YANJIUYUFENX抽氣器可以將漏入真空系統(tǒng)的空氣全部及時(shí)抽出。(6)確定：使傳熱系數(shù)和凝汽器壓力基本保持不變。當(dāng)抽氣器9．81×()舶(6)出力不足時(shí)，從凝汽器內(nèi)抽出的空氣量小于外界漏另一方面，空氣濃度的增加使凝汽器內(nèi)空氣分人的空氣量，將引起凝汽器內(nèi)空氣濃度的增加?？諌毫κ龃螅梢越柚硐霘怏w狀態(tài)方程來確定氣濃度的增

7、加會惡化凝汽器汽側(cè)換熱，影響凝汽器與的關(guān)系：總傳熱系數(shù)K，如式(1)所示：1(7)(z2’。2A?d2?‘式中：尺、R分別為空氣氣體常數(shù)和水蒸氣氣體常式中：d．、d2分別為冷卻水管的外徑和內(nèi)徑；、分?jǐn)?shù)。別為凝汽器水側(cè)和汽側(cè)的對流換熱系數(shù)；A為冷卻2．3空氣濃度與凝汽器壓力的關(guān)系水管的導(dǎo)熱系數(shù)；尺溈凝汽器水側(cè)污垢熱阻。當(dāng)空氣濃度達(dá)到一定程度，在主凝結(jié)區(qū)內(nèi)空氣2．1．1污垢熱阻的計(jì)算的分壓也不能被忽略時(shí)，凝汽器壓力不能再近似污垢熱阻可用式(2)計(jì)算：看成蒸汽凝結(jié)溫度t對應(yīng)的飽和壓力，而是蒸汽分壓11力和空氣分壓力之和：Rr=(一1)(2)A0=+(8)式中：K。為冷卻水管清潔時(shí)的總傳熱系數(shù)；為

8、冷卻整理式(1)～式(8)，當(dāng)凝汽器的管材、尺寸、清水管清潔系數(shù)。潔程度，蒸汽的負(fù)荷，循環(huán)水的流量和人151溫度都一2．1．2水側(cè)和汽側(cè)放熱系數(shù)的計(jì)算定的情況下，凝汽器壓力將只與空氣濃度有關(guān)，即：水側(cè)放熱系數(shù)可用迪圖斯一貝爾特公式l6l或米-廠()(9)哈耶夫近似公式計(jì)算_7I。汽側(cè)放熱系數(shù)的計(jì)算，目前還沒有一個普遍公3實(shí)例與分析認(rèn)的公式。通過對現(xiàn)有公式的比較l8I，的計(jì)算可采用下式II：3．1模型的實(shí)例計(jì)算=0．8lo