4.1?提高換熱器換熱效率
鐵嶺發(fā)電廠目前真空泵管式換熱器的換熱系數經過計算為：460 W/㎡·K，對管式換熱器設計參數一般換熱系數應為800～1200 W/㎡·K，這就是開式冷卻水換熱后溫升僅1℃的原因之一。而對比現(xiàn)在最新技術的板式換熱器而言，采用進口材質的板式換熱器換熱系數為4000～6000 W/㎡·K。各項參數對比見表2。
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表2???????????????????????????? 各項參數對比
類型 | 傳熱系數 | 水質 | 流向 | 端差 | 檢修量 | 冷卻水量 |
管式換熱器 | 800～1200 | 要求嚴格 | 層流 | 5～10℃ | 量大、費時 | 1.8～2.5：1 |
板式換熱器 | 4000～6000 | 不要求 | 湍流 | 1℃ | 易行、省時 | 0.8～1.1：1 |
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4.2?降低冷卻水溫
2004年7月，鐵嶺發(fā)電廠開式水泵出口壓力為0.15MPa，溫度32℃，流量1260 t/h；工業(yè)水泵出口壓力0.5 MPa，溫度16℃，流量220 t/h。改用工業(yè)水的好處除了水溫因素外，工業(yè)水鐵嶺發(fā)電廠現(xiàn)有正常運行中有50～100 t/h裕量，如同時更換板式換熱器，對水質要求也同時解決，同時工業(yè)水壓較高也可以在換熱器增加流程，減小冷卻水量。對工業(yè)水與開式水的改造方式如圖1所示。
鐵嶺發(fā)電廠1號機組真空泵工作水來水溫度42.1℃，回水溫度38.7℃；開式冷卻水來水溫度32℃，回水溫度33℃。端差為7℃。如果同時更換雙流程或三流程板式換熱器和采用從水庫底部抽出的16℃工業(yè)水做冷卻水源，則工作水回水可以降到17℃，端差為1℃，所需工業(yè)水流量最多40 t/h。
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圖1 ???真空泵冷卻水改造圖示
5?改造項目
將現(xiàn)在使用的管式換熱器更換為瑞典SWEP板式換熱器，減小冷卻水量和換熱端差。
在原有開式冷卻水φ100mm管路上并接引自汽機房工業(yè)水母管的工業(yè)水φ80mm管路，回水都引到開式水回水管路，保證系統(tǒng)安全性。
并接的工業(yè)水φ80mm管路裝有一個氣動調節(jié)門，信號引自工作水回水的溫度信號。設定工作水回水溫度為17℃，以此調節(jié)工業(yè)水流量，減小水耗。
為加強設備狀況監(jiān)測。在真空泵工作水來回水管路加裝溫度表2塊，在開式水來回水加裝溫度表2塊，在工業(yè)水來水管路加裝溫度表1塊，在冷卻水來回水總管加裝壓力表2塊（用于監(jiān)測冷卻器結垢狀況）。
對2臺真空泵的入口氣動隔離閥的嚴密性明確，保證2臺真空泵做到互為備用。
另外，工業(yè)水應該加裝管路保溫，減小夏季環(huán)境高溫對其影響
6?對應的試驗測試分析
為檢驗改造效果，我們選擇真空嚴密性最好的1號機組，單獨運行一臺出力較好的真空泵，通過改變冷卻水溫，每個工況穩(wěn)定后保持3min，一共做了4個典型工況。首先利用停機機會在真空泵開式水冷卻水來水管開φ40mm的孔，就近連上消防水管（工業(yè)水分支，16℃）并加上截門，啟機后逐漸打開此截門并逐漸關小開式冷卻水，以此做為降低工作水溫的一個試驗工況。對升高工作水溫的工況，我們在保證機組正常運行情況下，逐漸關小開式冷卻水來水截門，取得試驗數據。表3就是1號機組在氣溫30℃、大氣壓105Pa、280MW4個工況試驗數據：
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表3?????????????????????? 1號機組4種工況下的試驗數據
工況 | 冷卻水溫(℃) | 工作水溫(℃) | 背壓(kPa) | 真空度（％） |
1 | 20.0 | 26.7 | 9.42 | 90.58 |
2 | 28.7 | 35.3 | 11.03 | 88.97 |
3 | 37.2 | 45.1 | 12.78 | 87.22 |
4 | 43.4 | 51.2 | 13.88 | 86.12 |
運行工況 | 32.1 | 38.8 | 11.67 | 88.33 |
由此得出，真空泵工作水每降低1℃，真空度提高0.18 ％，說明真空泵出力與真空泵工作水溫為線性關系，明確了換熱器的改造和真空泵冷卻水源改造的必要性。
7?經濟性
7.1?改造投資
涉及設備費、材料費、安裝費、試驗費，合計13.6萬元。
設備費：SWEP公司按照設計要求的板式換熱器2臺，10萬元；各管路的熱工測點儀表0.1萬元；工業(yè)水管路加裝的氣動調節(jié)門0.5萬元。
材料費：增加的工業(yè)水管路和真空泵工作水與更換的換熱器管路，合計1萬元。
安裝費：施工費用1萬元。
試驗費：涉及試驗的相關費用1萬元。
7.2?效益分析
對于300MW機組，真空泵工作水溫每降低1℃，可提高真空0.18 kPa，相當降低供電煤耗0.2 g/kWh。如按照以上方案實施改造，最多可以把真空泵工作水回水溫度由36～39℃降到17℃，降低煤耗1.8g/kWh如夏季4個月，改造后至少平均增加真空泵工作水降溫5℃，降低供電煤耗為1 g/kWh，按照單臺機組發(fā)電5億度和標煤單價220元/t計算，可以產生效益:節(jié)煤0.5萬t，純利潤96.4萬元。
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參考文獻
[1] 章建葉.凝汽器水環(huán)式真空泵的原理和運行[J].浙江電力，2000，（3）
[2] 羅思球.水環(huán)真空泵機組在凝汽器抽真空的介紹和應用[J].技術與應用，2004
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