冷凝器膠球清洗裝置的運行工況變化對冷卻水溫式和傳熱端差的影響？
冷凝器膠球清洗裝置的運行工況變化對冷卻水溫式和傳熱端差的影響？ 
一、基本概念
冷凝器膠球清洗裝置運行時的參數(shù)與設(shè)計參數(shù)往往是不相符合的，這時冷凝器的壓力也隨之改變，冷凝器膠球清洗裝置不在設(shè)計條件下工作，稱為冷凝器的變工況。
決定冷凝器壓力pc的幾個主要因素，如被凝結(jié)的蒸汽量Dc，冷卻水量Dw，以及冷 卻水進水溫度tw1等，在汽輪機組的運行過程中是變化的。機組工況變化時進入冷凝器的蒸汽量將有很大變化，從額定蒸汽 量可變至空載蒸汽量，冷卻水的進口溫度在一年內(nèi)隨季節(jié)的變化也是顯著的，而冷卻水量則隨著循環(huán)水泵運行方式的改變而變化。因此，為了確定冷凝器膠球清洗裝置設(shè)計和運行的合理方法，就有必要知道pc和Dc、Dw、tw1之間的變化規(guī)律，這個關(guān)系就是冷凝器的變工況特性，而pc=f(Dc、Dw、tw1)的關(guān)系曲線稱為冷凝器的變工況特性曲線。
這個關(guān)系可以用試驗或計算的方法確定，但不論是試驗或計算，求得的冷凝器變工況特性都有一定的近似性，例如，即使是試驗，在試驗中我 們不可能嚴格保持其它參數(shù)不變而只改變某一個參數(shù)。盡管如此，通過試驗或計算獲得的冷凝器變工況特性曲線對于預先估計冷凝器在變工況 下的工作情況還是有重要的價值。
二、冷凝器膠球清洗裝置工況變化對冷卻水溫式和傳熱端差的影響
由式(4-2b)可知，冷卻水的溫升Δt主要決定于冷卻水的倍率m，如果冷卻水量Dw不變，則
Δt＝αD (4-8)
式中：α＝520/Dw可視為常數(shù)，那么Δt和Dc之間將成正比關(guān)系。當冷卻水量Dw改變，則
系數(shù)口也將改變，這時可在新的Dw下，確定Δt與Dc之間新的比例關(guān)系。
在某個0.下，口為常數(shù)，由式(4-5)和式(4-8)得
(4-9)
可知，對于一定的冷凝器，當Dw不變時，傳熱端差Δt值除與Dc有關(guān)外，還與傳熱系數(shù)K有關(guān)， 若K也不變，則Δt與Dc成正比，也就是與單位熱負荷Dc.成正比，如圖4-5中從0點開始的多根 輻射線所示。在同一個Dc下，當tw1較低時，蒸汽冷凝變好，冷凝器內(nèi)空氣分壓提高，傳熱受到惡化， 使K值降低，由式(4-9)知，Δt將升高，因此，tw1較低的輻射線在其上方。 
圖4-5端差Δt與Dc、tw1的關(guān)系曲線
在冷凝器的實際運行中，當工況變化時，K值并不是一個常數(shù)，而是決定于冷凝器內(nèi)漏人空氣量的大小。當單位熱負荷Dc減 小時，即Dc減小，此時冷卻水量Dw未變，冷凝器真空將變好，將使漏入的空氣量有所增大，使K值降低 ，Δt值將增大，這就使得冷凝器在低負荷時，Δt不再隨著Dc(＝Dc/Ac)的減小而減小，而是近似不變或下降緩慢。
此外，當冷卻水進水溫度人，愈低，冷凝器膠球清洗裝置真空將相應(yīng)提高，使K值減小，這時影響K值的因素除了Dc外，又多了一個tw1，將使K值更加變小，這將在較高的單位熱負荷下，使Δt值趨于穩(wěn)定，而且穩(wěn)定在較高的Δt值下，如 圖4-5所示。
圖4-6N-3500-1型冷凝器膠球清洗裝置特性曲線
三、冷凝器膠球清洗裝置特性曲線的計算與繪制
冷凝器膠球清洗裝置的特性曲線如圖4-6所示，它是根據(jù)不同的Dc、tw1和Dw，由Δt和Δt隨Dc的變化規(guī)律，求得相應(yīng)的Δt和Δt，*終求得冷凝器壓力pc及繪制而 成，具體計算步驟如下：
1)任意選定冷卻水進口溫度tw1值及某個蒸汽負荷Dc；
2)在冷卻水量Dc不變的條件下，可由式Δt＝αDc求得Δt；
3)求出對應(yīng)于Dw下的冷卻水流速cw，即,其中，一道水流程中的管子數(shù)nz=n/z，n為冷凝器內(nèi)管子總數(shù)，z為水流程數(shù)；
4)求出總體傳熱系數(shù)K＝14650φφwφ1φtφd；
5)由式ts=tw1+Δt+Δt求得冷凝器內(nèi)蒸汽凝結(jié)溫度ts，進而可得 相對應(yīng)的飽和壓力p's；即為冷凝器內(nèi)的壓力pc；
6)在冷卻水量Dw不變的條件下，在同一個冷卻水進口溫度tw1下，由不同的蒸汽負荷Dc，根據(jù)上列步驟，就可求得相應(yīng)的不同的冷凝器壓力pc，得到圖4-6中某一根曲線；
7)在不改變冷卻水量Dw的條件下，按另一個tw1，對應(yīng)于不同的Dc，求出相應(yīng)的pc依此類推，即可得到如圖4-6所示在某個冷卻水量Dw下，在不同的冷卻水進口溫度tw1下，一組蒸汽負荷與冷凝器內(nèi)壓力pc之間的關(guān)系。
8)在不同的冷卻水量Dw下，重復上列步驟就可得到多幅pc＝f(Dw、tw1、Dc)關(guān)系曲線。
表4-1為冷凝器膠球清洗裝置特性曲線計算示例。 
考慮到上列計算中所得到的特性曲線不能正確反映低負荷下冷凝器的特性，因此應(yīng)由圖4-7(b)低負荷壓力限制曲線對圖4-7(a)冷凝器特性曲線 的低負荷段進行修正，即由圖4-7(b)中的曲線A查得圖4-7(a)中上限點a，由曲線B查得圖4-7(a)中零負荷下的*低壓力點b，將a、b兩點連成直線。
由冷凝器膠球清洗裝置的特性曲線可知，在一定的冷卻水量和冷卻水進口溫度下，冷凝器中的真空將隨汽輪機負荷的減小而升高；當汽輪機負荷和冷卻水量 不變時，冷凝器的真空將隨冷卻水進口溫度的降低而升高。
|
