凝汽器是热电厂汽轮机组的一个重要辅机,它的主要任务是将汽轮机排汽凝结成水,在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度,凝汽器对整个电厂的安全、经济运行具有重要作用。电站凝汽器是一种特殊的管壳表面式换热器,长期来铜管几乎成为凝汽器冷却管的唯一选择,故发电厂习惯上将凝汽器冷却管直接称为铜管。影响凝汽器真空度下降最主要的原因是换热器结垢,清洁铜管热阻很小,然而凝汽器运行一段时间后,换热面上会积起水垢、污泥、油污之类的覆盖物垢层,使得污垢热阻成为传热过程的主要热阻,造成传热系数减小,换热性能下降,进而影响汽轮机的真空度。铜管结垢后还会产生局部腐蚀,严重时会导致铜管及管板泄漏。
华东理工大学开发出双螺旋槽凝汽器换热管,用耐蚀性能较好的0.6mm薄壁不锈钢管来代替1mm的凝汽器铜管,达到较好的阻垢和强化冷凝传热效果,大大提高了凝汽器的换热性能,应用到60MW机组,传热端差下降1-2℃。
应用前景:我国电力行业和石化系统的大型汽轮机都使用凝汽器,乙烯裂解气压缩机系统中使用的凝汽器又称为复水器,且凝汽器大多存在真空度低的问题,其中凝汽器冷却表面的污脏或结垢是凝汽器运行中最容易出现的问题。因此,本课题的研究成果同样对石化行业乙烯装置裂解气压缩机凝汽器的高效化有着更为重要的指导意义。