空氣濃度對(duì)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(duì)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(dòng)力工程學(xué)院，河北保定071003；2．中國(guó)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(guó)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(wèn)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(duì)凝汽器壓力的影響，對(duì)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(duì)凝汽器內(nèi)傳熱和分壓力的影響，建立了空氣濃度對(duì)凝汽器壓力影響的數(shù)學(xué)模型。對(duì)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(duì)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(lèi)號(hào)：TK264．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：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(duì)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(guò)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(wèn)題這些現(xiàn)象均會(huì)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(duì)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(duì)應(yīng)的蒸汽飽和壓力隨間的數(shù)學(xué)關(guān)系；通過(guò)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(duì)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(duì)應(yīng)的飽和樂(lè)力，而是蒸1空氣濃度對(duì)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(duì)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(shuō)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(duì)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(kāi)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(jiǎn)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?，可以借助理想氣體狀態(tài)方程來(lái)確定氣濃度的增

7、加會(huì)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(duì)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(duì)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(méi)有一個(gè)普遍公3實(shí)例與分析認(rèn)的公式。通過(guò)對(duì)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