２５９５．９。
单位时间单位公斤的排汽放出的热量为：ｑ＝△ｈ＝ｈ”－
ｈ’＝２５９５．９－２２１．４＝２３７４．５ｋＪ／ｋｇ。 单位时间排汽放出的总热量为：Ｑ＝ｑｍ×ｑ＝１．６５×１０５ ×
２３７４．５×１０３／３６００＝１．０８８３×１０８ Ｗ。 凝汽器管子总长度为管子总数×单根管子长度，Ｎ－
３５００－７型凝汽器管子总数６２２２根，单根管子长度７２２０ｍｍ。 凝汽器圆筒壁单位长度上的热流量为：ψｌ＝单位时间
排 汽 放 出 地 总 热 量 ／管 子 总 长 度 ＝Ｑ／Ｌ＝１．０８８３× １０８／６２２２／７．２２＝２．４２２６×１０３Ｗ／ｍ。
双 层 圆 筒 壁 时 的 导 热 热 阻 可 以 计 算 出 来 Ｒ２＝△Ｔ／ψ
１＝１５．０５／２．４２２６×１０３Ｋ＝６．２×１０－３ （ｍ·ｋ）／Ｗ，可以计算出
流量ψ１（Ｗ／ｍ）。在工程上，当圆筒壁的ｄ２／ｄ１＜２时，可采用
简化方法计算进行判断，ｄ２／ｄ１＝２５／２３＝１．０８７，可以进行简 化方法计算。同理可得，假设垢层厚度为０．１ｍｍ，结垢后的
管壁比，也就是ｄ２／ｄ１＝２５／２２．９＝１．０９１＜２，也可以采用简化
方法进行计算。
４ 垢层导热系数的计算方法探讨
垢层产生的热阻为Ｒ３＝Ｒ２－Ｒ１＝１．９×１０－３（ｍ·ｋ）／Ｗ，同样厚度 的垢层产生的导热热阻是铜管导热热阻的４．５倍。 ５ 结论
利 用 结 垢 前 的 参 数 计 算 △ Ｔ＝２．３６９１× １０３× ６．２× １０－ ３＝１４．６９ｋ，可以得出结论，当凝汽器铜管结垢后要得到同样 大小的热流密度需要更大的温度差，当无法增加温度差时 就无法达到传热的效果，因此必须通过提高循环水侧流速 等方式来弥补，但无法从根本上解决问题，循环水量大幅 度升高，导致水温升高，恶化整个循环冷却系统，引起机 组真空居高不下，后对凝汽器进行水侧化学清洗，消除水 垢产生的导热热阻，恢复原有的单层导热模式，彻底解决 了问题。 参考文献： ［１］ 曾丹芩，敖 越，朱克雄，李清荣．工程热力学［Ｍ］．高等教育出版
图２ 清洗后的铜管情况
图３ 单层圆桶壁传热模型 图４ 双层圆桶壁传热模型
条件判断：凝汽器铜管规格为φ２５×１ｍｍ，可以确定
ｄ ＝２５－２＝２３ｍｍ， ｄ ＝２５ｍｍ； 由 于 圆 筒 壁 的 内 外 表 面 积 不 相
１
２
等，使得单位面积的热流量ψ不是常数，但单位管长的热
流量不变。所以，对圆筒壁导热，一般计算单位管长的热
中国西部科技 ２０１１年０８月（中旬）第１０卷第２３期总第２５６期
水侧结垢对凝汽器传热热阻的影响分析
揭莉泉
（南京梅山能源有限公司，江苏 南京 ２１００３９）
摘 要：本文利用工程热力学和传热学的基本理论，通过对凝汽器在正常运行过程中的数据采样分析，对凝汽器在几个 典型工况下的传热情况进行数学模型的建立和探讨，找到了凝汽器在不同工况下对机组真空的影响程度，从而说明 保持 凝汽器良好工作工况的必要性。 关键词：凝汽器；真空；传热；汽轮机 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１１．２３．００５
１ 前言 南京梅山能源公司现有机组三台，其中有两台机组为
抽汽凝汽式汽轮发电机组，自２００１年和２００４年机组相继投 入使用以来，发现凝汽器在相同工况和相同环境温度条件 下，工作情况逐年恶化，引起在夏季高温季节时，只能限 负荷运行，真空和排汽温度成为整个机组发挥发电优势的 瓶颈，因此解决该问题成为提高机组效率的重要工作。 ２ 设备规格和参数
４．２ 结垢后的导热热阻的计算
排汽温度
℃，凝汽器真空
，排汽缸
蒸汽流量
，凝汽器换热面积Ａ＝３５００ｍ２。
查蒸汽热力性质表，同理利用插入法可以计算出排汽
温度
℃时的焓。
已知饱和Ｔ（ｃ）：５２．８℃，求得饱和Ｐ（ＭＰａ）：０．０１４，饱
和 水 焓 ｈ＇＋（ｋＪ／ｋｇ）： ２２１．４， 饱 和 蒸 汽 焓 ｈ＇＇＋（ｋＪ／ｋｇ）：
表６ 批次工艺质量评价
３ 结论 新制丝加工质量评价模式的应用，用信息化手段对制
丝生产过程进行全程实时跟踪和数据分析，提高了生产过 程质量控制的精细化水平，实现了生产过程工艺质量参数 的由控制结果向过程控制的转变，为工艺质量的评估、诊 断和科学决策提供了有力技术支持，更有利于质量持续改 进活动的有效开展。 参考文献： ［１］ 郑 彬，蔡临宁．制造执行系统在制丝线上的应用［Ｊ］．烟草科
在汽轮机凝汽器的铜管上发生的传热方式存在三种： 乏汽和铜管外壁发生的对流换热，铜管外壁和内壁之间发 生的热传导，铜管内壁与循环水之间发生的对流换热。在 计算垢层导热系数时，重点考虑的是铜管外壁和内壁之间 发生的热传导。
汽轮机排汽缸虽然会随着负荷的变 化而变化，随着循 环水温度的变化而变化，但是在一定负荷的工况下，其各 点的温度基本上不随时间而变化，因此可以在汽机稳定工 况下把发生的热传导采用稳定导热模型进行计算。 ３．２ 结垢前后两种传热模型的确定
３５００－７型凝汽器管子总数６２２２根，单根管子长度７２２０ｍｍ。
凝汽器圆筒壁单位长度上的热流量为：ψｌ＝单位时间排汽
放出的总热量／管子总长度＝Ｑ／Ｌ＝１．０６４３×１０８／６２２２／７．２２＝２．３６９１×
１０３Ｗ／ｍ。 单层圆筒壁时的导热热阻可以计算出来Ｒ１＝△Ｔ／ψ１＝１０．３９／
２．３６９１×１０３Ｋ＝４．３×１０－３（ｍ·ｋ）／Ｗ。
社，１９９４． ［２］ 杨世铭．传热学［Ｍ］．高等教育出版社，１９９７． ［３］ 沈士一，庄贺庆，康 松，庞立云．汽轮机原理［Ｍ］．水利电力出版
社，１９９５． ［４］ 唐莉萍．实用热工基础［Ｍ］．中国电力出版社，２００５．
（上接第４ ０页）
表５ 综合质量检验判定 ２．４ 批工艺质量总体评价
制丝过程是以批为单位组织生产，每批生产后需对批 工艺质量执行情况进行评价，按照评价的设计要求，根据 质量判定情况，作出批工艺质量总体评价，ＭＥＳ系统实际功 能设计要求，具体应用情况如表６。
机组凝汽器的形式为Ｎ－３５００－７型表面式凝汽器，为对 分、双流程、淡水冷却带鼓泡除氧的表面式凝汽器，冷却 采用水闭式循环，机组从投入运行到现在没有更换过铜 管，管子采用ＨＳｎ７０－１，铜管φ２５×１ｍｍ，循环冷却水走管 内侧，排汽在管道外侧，叉管布置如图１。
凝汽器实际运行中的典型工况（结垢后的工况）：凝 汽器真空Ｐ２：－８４．９ＫＰａ，排汽温度ｔ２：５２．８℃，循环水进水 温 度 ｔ３： ３３．５℃ ， 出 水 温 度 ｔ４： ４２℃ ， 排 汽 流 量 Ｑｐ： １６５ｔ／ｈ，循环水流量Ｑｘ：９０００ｔ／ｈ。 ３ 传热学模型的建立 ３．１ 传热方式的确定
技，２００５（５）． ［２］ 李文泉等．统计过程控制技术ＳＰＣ在烟草制丝生产中的应用
［Ｊ］．机械工程与自动化，２００９（５）．
11
汽轮机凝汽器铜管在结垢前后都为圆桶壁导热，其差 别在于，结垢前为单层圆桶壁传热，结垢后为双层圆桶壁 传热。清洗前后铜管结垢情况的对比，如图１、图２。
结垢前后铜管传热模型及计算方法的确定：铜管在结 垢前的传热模型为单层圆桶壁导热模型，如图３；内壁结垢
后为双层圆筒壁传热模型，如图４。
图１ 清洗前的铜管情况
。
以排汽温度４４．８９℃，利用差值法计算：
。
。
单位时间单位公斤的排汽放出的热量为：ｑ＝△ｈ＝ｈ”－
ｈ’＝２５８２．６－１８７．９＝２３９４．７ｋＪ／ｋｇ。
单位时间排汽放出的总热量为：Ｑ＝ｑｍ× ｑ＝１．６×１０５×
２３９４．７×１０３／３６００＝１．０６４３×１０８ Ｗ。
凝汽器管子总长度为管子总数×单根管子长度，Ｎ－
４．１ 结垢前的导热热阻的计算
排汽温度
℃，凝汽器真空
，排汽
缸蒸汽流量
，凝汽器换热面积Ａ＝３５００ｍ２。
查蒸汽热力性质表：
，
℃，
收稿日期：２０１１－０６－１２ 修回日期：２０１１－０６－３０ 作者简介：揭莉泉（１９７８－），男，江西南丰籍，学士，工程师，主要从事热电联产管理工作。
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论
著
，
， ℃，
Байду номын сангаас
， ℃，