火力发电厂循环冷却水系统的设计分析

Huang Qing- guo1 , LI Chun- bao2 ( 1. College of Engineering of Shanxi University in Shanxi Province, Datong of Shanxi Province 037003
2. Economy runs officee of Longkou Mineral Industry Group Company, 265700) Abstract There are many factors t hat af fect the choice of fully mechanized caving face parameters. In this paper, the mining height , length of the face, caving height , caving step, and other parameters were analyzed, then the appropriate method and the scope of value were given. This is useful t o determine the parameters to a certain ext ent . Key words fully mechanized caving face; top coal caving; paramet ers selection
1 循环冷却水系统的经济性分析
从凝汽器传 热的角 度分 析对循 环水 参数 的要 求。
在凝汽器中, 换热管 外进 行的是 蒸汽 的凝结 放热。 蒸
汽在 管 子 外 表 面 上 冷 凝, 一 般 以 膜 状 凝 结 方 式。
Nusselt 研究了水平单管管外凝结平均 放热系数的表 达
式:
Am = 0. 725
( 3) 尽量保持 较低的 冷却 水进口 温度 是取 得高 经 济效益的关键措施。除了恰当的设计 循环冷却水系 统 外, 还要适当选择冷却设备、并尽量采 用强化传热传 质 的措施, 尽量提高冷却效果。
( 4) 设计循环冷却水系统时要进行 可靠性评价, 对 于重要部分, 要采用冗余措施, 控制软 件要具有容错 功 能, 以便整个系统的可靠性提高。
¥工作面通风要求。由于放顶煤 工作面增加了 放 顶煤出煤点, 工作面粉尘浓度高于普 通综采工作 面, 因 此工作面的风速不能过高。
¦ 支架造价及稳定 性。通常 情况下, 采高越大, 支 架的造价越高, 而且稳定性越差, 尤其 当采高超过一 定 限度后, 支架的重量和造价会大幅度 地增加, 因此在 确 定工作面采高时, 应考虑支架投入多少的因素。
参考文献
[ 1] 裘烈钧, 孙奉仲. 大功率汽轮机运行. 水电出版社, 1994, 6. [ 2] 齐复东. 电站凝汽设备和冷却系统. 水电出版社, 1990, 5. [ 3] 张开菊. 第十届全国水动力学术会议文集. 海洋出版社, 1996, 9. [ 4] J. R. Stoker, The Elect ion of Large Steam Surface Condensers, Ingersoll Rand Company, 1967.
* 收稿日期: 2008- 11- 12 作者简介: 黄庆国( 1961- ) , 男, 河北阜平县人, 山西大同大学工 学
院, 副教授, E- mail: hbhqg2009@ 163. com
工作面的通风要求、放顶煤液压支架 的稳定性、煤壁 的
稳定性、合理采 放高 度比以 及工 作面合 理操作 空间 等 因素所决定。
§煤壁的稳定性。采高越大, 煤 壁的稳定性 越差, 当采高在 2. 5m 以 上时, 为 保证 煤壁的 稳定性, 支架 需 加设防片帮装置。
概率。精确的获 得这 一概率 值是 困难的, 因为 目前 可 靠性数据的积累较少, 尽管如此, 仍可 以对该系统的 可 靠性进行定性分析。
循环冷却水系统的可靠性与组成这个系统的各 个 设备的可靠性以及系统的连接方式 有关。设备的可 靠 性与制造厂的机加工水平、设计水平、材料性质等有 较 大关系。为了提 高系 统的可 靠性, 一 般均 要进 行可 靠 性设计。例如循 环水 泵的配 置及 连接, 一 般设 置两 台 或三台循环水泵, 其中一台备用, 连接 采用冗余方式 并 联连接。根据可 靠性 理论, 并 联连接 方式 的可 靠性 与 并联设备的个 数、并 联设备 的可靠 性以 及转换 开关 的 可靠性有关。并 联设 备的个 数越 多, 并联 设备 的可 靠 性越高, 整个 并联系 统的 可靠性 就越 高。两台 或多 台 冷油器的并联设置也是基于上述理论。
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山东煤炭科技
2009 年第 1 期
火力发电厂循环冷却水系统的设计分析
梁永斌, 吕云鹏, 朱宏磊
( 煤炭工业济南设计研究院有限公司, 山东 济南 250031)
摘 要 该文分析了火力发电厂循环冷却水系统经济性和安全性, 讨论了凝汽器的传热特 性, 以及冷却水的 系统、流速及进 口温度的影响, 并 给出了影响冷却水系统可靠性的因素。 关键词 发电厂 循环 冷却 经济性 可靠性 中图分类号 TD823. 21 文献标识码 B
动力工程专业, 获工学学士学位, 现在煤炭工业济南设计研究院有 限 公司工作。
响。如果换热管 内的 水速降 低, 则 由于层 流附 面层 的 影响, 使换热系数减 少, 一般 情况 下, 当循 环水 流速 为 1. 5~ 2mPs, Re> 10, 流 动处于紊 流状态, 此时 的换热 系 数较层流时大, 其影响因素可由下式给出:
dz ) ) ) 管子外径, m; $t ) ) ) 蒸汽饱和温度与壁面温度的差值, K。
实质上, 上式 给出了 影响 凝汽器 管外 凝结 放热 的
因素。
在凝汽器换热管内进行的是冷却水的强制对流 换
热。冷却水 的 设计 参 数对 这 一换 热 过程 有 较大 的 影
* 收稿日期: 2008- 12- 01 作者简介: 梁永斌, 男, 助理工程师, 2004 年毕业于山东大学热能与
循环 冷却水系 统是以 水作为冷 却介质, 并循环 使 用的一种冷 却水 系统。主要 由冷 却设备 ( 常称 换热 设 备, 如换热器、冷凝器、反应 器) 、水 泵和 管道 组成。 在 凝汽器中, 循环水将汽轮机排汽冷凝 下来, 带走蒸汽 放 出的汽化潜热, 并因此在凝汽器中形 成高度真空, 从 而 降低了汽轮机的排汽压力, 使汽轮机 的理想焓降 增大, 功率增加。合理设计的冷却水系统应 能保证汽轮机 在 其它条件相同下具有最大的出力。要 保证汽轮机具 有 较高的经济性 和可 靠性, 就 必须保 证循 环冷却 水系 统 能够安全可靠地工作。
K13 Q12 Cg L1#dz $t
0
. 25
WP( m2#K)
式中 K1 ) ) ) 凝结液的导热系数, WP( m#K) ;
Q1 ) ) ) 凝结液的密度, kgPm3; L1 ) ) ) 凝结液的动力粘度, Pa#s;
C) ) ) 重力加速度, mPs2
2 循环冷却水系统的可靠性分析
循环冷却水系统的可靠性就是在规定的条件下 在 规定的时间内该系统能够正常工作并达到设计指标的
2009 年第 1 期
山东煤炭科技
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综放工作面参数分析
黄庆国1 , 李纯宝2
( 1. 山西大同大学工学院, 山西 大同 037003; 2. 山东龙口矿业集团经济运行处, 山东 龙口 265700)
Abstract This paper analyzes the economy and safety of the recirculat ing cooling water system in the st eam- power plant, and discusses the heat t ransfer characterist ic of the steam condenser, the influence of the cooling water system, flow rate and inlet t emperature, and it also t ells us the elements t hat influence the reliability of the cool ing water system. Key words Steam- power plant Circulat e Cooling Economy Reliability
3 结语
( 1) 火力发电 厂循环 冷却 水系统 对于 保证 电厂 的 安全性和经济性是十分重要的, 应予以足够重视。
( 2) 为了提高经济性, 凝汽器中可 采用适当的强 化 传热措施, 如改膜状凝结为珠状凝结, 换热系数可提 高 数十倍。提 高 冷却 水 流速 为 强化 传 热的 有 效措 施 之 一, 但要优化考虑, 选一个最佳流速。
Nu = 0. 023Re0. 8 Pr 0. 4 式中: Nu ) ) ) 努谢尔特数;
Re )) ) 雷诺数; Pr ) ) ) 普朗特数; 就凝汽器总 体而言, 凝结 放热的 换热 系数 要高 于 管内强制对 流换 热, 所以 热阻大 的一 侧在 管内。为 了 提高总体换 热系 数, 应强 化管内 的换 热。提高 冷却 水 流速是一个强 化管 内换热 的有 效措施, 而且采 用较 高 的流速还能 防止 管内结 垢。但是, 这又使 得凝 汽器 的 水阻增大, 循 环水 泵的耗 功增加。 这里存 在一 个优 化 设计问题。最合理的工况就是在一定 的冷却水流速 下 使收益最大。 冷却水的水温也是影响经济性 的重要因素。对 于 任何一台换热 器, 冷 却水的 进口 水温在 很大程 度上 决 定了换热器 的冷 却效果。凝 汽器 和冷油 器均 是如 此。 对于凝汽器而言, 冷却 水进 口温 度 tw1 的 大小, 不仅 影 响到冷却水在凝汽器中 的温升 $t, 而且还 影响凝汽 器 的端差 Dt , 从而对于凝 汽器的 真空 产生重 大影响。 随 着 tw 1的降低, 凝汽 器的 真空度 会提 高, 从 而使 热耗 率 和煤耗率 均 下 降。资 料 表明, 对 于 一 台 250MW 的 机 组, 如果冷却水温 度降低 1e , 在五个 月内可 节约标 准 煤 1700t, 经济效益巨大。 冷却水系统的工作方式对冷却水温度有较大的 影 响。目前的冷却 水系 统一般 采用 闭式循 环, 冷 却设 备 有机力通风 塔、自 然通风 塔以及 喷水 冷却 池。这些 冷 却设备的有效运行, 是获得较低冷却水温度的关键。