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对于5MW机组配套的凝汽器换管改造的可行性报告分析?
发布时间:2019/6/19 点击次数:109

对于5MW机组配套的凝汽器换管改造的可行性报告分析? 

 
         对于5MW机组配套的
凝汽器换管改造的可行性报告分析,举例分析有关于**实业有限公司5W机组配套凝汽器为XX汽轮机发电机厂生产的凝汽器,设计参数:
 水道数:2道                    冷却水温:20℃
循环水阻力:3.26m                管子材料:铜管
管子规格:φ25×1×7100mm        管子数量:5400根
         由于长期运行中铜管的结垢、腐蚀、泄漏,导致机组老化,严重危害机组的安全经济运行;因此,必须对凝汽器换管改造。
凝汽器换管改造方案研究:
         根据对现场设备的咨询了解确定,不改变凝汽器外壳及其它结构,只需将φ25×1 原铜管更换为φ25×0.7不锈钢管。
不锈钢换热管与铜管的性能比较:
换热性能对照表:
名  称 规格(㎜) 材   质 总体换热系数(W/㎡.k) 与铜管比总体换热系数提高%
铜镍 管 1 CU-NI-10 3682.413869 0
不锈钢管 1 TP316L 3460.327347 -6
不锈钢管 0.7 TP316L 3760.628476 2.214
不锈钢管 0.6 TP316L 3872.606729 5.165
不锈钢管 0.5 TP316L 3992.015968 8.408
工程特性对照表:
管   材 密度t/m3 屈服强度MPa 拉伸强度MPa 延伸率
% 弹性模量MPa 热胀系数10-6 导热系数W/m2K
海军铜管 8.4 120 330 60 13.3 18 100
镍 铜 管 8.9 140 390 43 15.4 16 30
304/316
不锈钢管 8 280-350 550-659 30-60 20 17 13
不锈钢管和铜管的抗腐蚀性能对照表:
腐蚀种类 海军黄铜管 镍铜管 不锈钢管
一 般 腐 蚀 2 4 5
冲 击 腐 蚀 2 5 6
点蚀(运行状态) 4 5 4
点蚀(积滞状态) 2 4 2
高 速 冲 击 3 5 6
进 口 冲 击 2 4 6
蒸汽热点腐蚀 2 4 6
氨       蚀 2 5 6
适应氯离子指标对照表:
管    材 H68-A HSn70-1 TP304、TP304L TP316、TP316L TP316、TP316L
氯 离 子
( mg/L ) 50 150 200 <1000 <5000
短期<100 短期<400 短期<500  
凝汽器换管改造/不锈钢管的性能特点:
         由于管壁采用了0.7㎜~0.5㎜的薄壁管材,提高了整体换热性能,在相同换热面积下,总体传热系数比铜管提高2.214~8.408%;凝汽器换管改造/不锈钢管具有很强的耐高温蒸汽的冲蚀及抗振性;内壁光滑,强化了换热同时提高了抗结垢性能。
更换为不锈钢管后机组的经济性及安全性
经济性与安全性分析:
         由于壁厚的减薄,管子的平均直径增加,传热面积增大;通径增大,流速减小,循环水流量必然增加;出水温度降低,对数平均差减小;综合作用的结果,相对真空提高,标准煤耗率降低。
         随着运行时间的增长,铜管氧化层将越来越厚,传热效果会越来越差,同时铜管对循环水中的杂物的吸附能力强,胶球清洗的次数多,而不锈钢管氧化速度很慢且管壁光滑,基本不用胶球清洗,少耗电,降低了整个机组的经济性。经济高效,在同等换热面积下,不锈钢管的成本约为铜管成本的70%左右,并可直接进行换管;装管工艺性能好,不需改变管板孔的加工公差,利于现场直接选用,特别适宜老机组的更新改造。同时,与铜管相比,不锈钢管抗冲蚀性能好、抗氨腐蚀、耐水侧冲击、且抗振性好等特性;所有钢管在保护气体中1050℃高温进行热处理以消除焊接应力,并进行了水下气压试验,压力达1.0Mpa,10S无压降。
        
凝汽器换管改造/不锈钢管的热传导系数比铜管低,但通过减小壁厚使它们的热传导系数的差值缩小,由于不锈钢管内壁比铜管更光滑,对流换热系数比铜管高,不锈钢管外壁比铜管光滑,凝结放热系数比铜管高,根据多台机组的测试和计算,壁厚为0.6mm的不锈钢管比壁厚为1mm的铜管的总体传热系数高5%左右;随着运行时间的增长,不锈钢管的总体传热系数下降很缓慢,而铜管的总体传热系数下降速度比不锈钢管大得多。同时,不锈钢管比铜管更耐腐蚀,抗振性和耐磨性能好,使用寿命是铜管的三倍。从长远考虑,使用不锈钢管整体上提高机组的经济性显而易见,同时也提高了机组的安全性。
         根据我们
凝汽器换管改造的经验,对凝结器换热管的更新改造,只要采用国内外先进的用管技术:只胀不焊,完好率达百分之百。安装换热管时使用先进的工器具和先进的施工工艺穿管、胀管、水压试验(换管工作另有说明)。凝汽器换管改造/不锈钢管更换在技术上是可行的,经济上是合算的,安全上是可靠的。