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板翅式换热器在燃气轮机冷却系统中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-03-04 17:40:34 * 浏览: 19
lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,板翅式热交换器在燃气轮机进气冷却系统中的应用lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt FONTnbspface = Verdanagt,nbsp何云根,胡亚才,李立军,廖武辉,江周书lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(1。浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州310027; 2杭州天元电力科技有限公司。浙江杭州3100243。杭州电子科技大学,浙江杭州310018)lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt Lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp摘要:使用板鳍吸收式燃气轮机的吸收式冷却系统中的热交换器降低了燃气轮机压缩机的入口温度,并提高了高温条件下燃气轮机的输出。在中国没有先例。对于板翅式换热器,简要介绍其结构,布局和性能。根据测得的运行数据,比较了板翅式换热器和管式换热器的性能。结果表明,板翅式换热器在传热系数,体积和进气阻力方面均优于管式换热器。这是值得开发的热交换设备。随后提出了板翅式换热器在实际应用中的一些问题和相应的处理方法。 lt,BRgt,关键字:板翅式热交换器,管式热交换器,空气冷却器lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt / / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt简介,nbsp lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器是一种传热效率高,结构紧凑的产品管式热交换器,具有两个重要特征,重量轻和体积小。现在广泛用于石油化工,航空航天,电子,原子能和机械。在中国,燃气轮机进气冷却系统中使用板翅式热交换器是空气冷却器的第一种情况。本文分析了用于燃气轮机电厂的燃气轮机入口冷却系统的板翅式换热器的性能。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器布置在原始燃气轮机入口滤网的前面。在设计中,将板翅式热交换器的空气侧的阻力设计得较小,以减小阻力对燃气轮机的输出的影响。板翅式热交换器的计算体积为7.02 m。由于热交换器的尺寸大于燃气轮机的进气口的尺寸,为了更好地将板翅式热交换器与原始燃气轮机的进气口组合在一起,在热量之间安装了一个膨胀口换热器和进气口。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp1板翅式换热器的结构和性能lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器结构的基本单元由翅片,隔板和密封件组成(见图3)。许多基本单元主体构成了板翅式换热器的核心。波纹状的翅片放置在两个平坦的隔板之间,并由侧密封件密封。许多单元体以不同的方式堆叠,钎焊和焊接以获得错流芯。冷热流体在相邻的基本单元主体的流路中流动,并且通过翅片和与翅片一体地连接的隔板进行热交换。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp该燃气轮机电厂的进气冷却系统使用板翅式热交换器来减少燃气轮机的进气温度,热交换器的基本单元结构是锯齿状的。空气以414t / h的质量流量从左向右流动,水以600t / h的质量流量从前向后流动。板翅式换热器的空气侧压力为大气压,冷冻水的入口和出口压力分别为6 bar和2 bar空气和水侧的电阻分别为271 Pa和4×10 Pa,空气和水侧的传热面积分别为232.4 m和622.4m。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp2板翅式热交换器和管式热交换器的性能比较lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp目前,家用燃气轮机的进气冷却系统中,空气冷却器中有两种类型的热交换器,即板翅式和管样式。比较了深圳某电厂吸收式燃气轮机的进气冷却系统中板翅式换热器的性能与燃气轮机的性能。表1显示了两个电站热交换器的基本参数,表2和3显示了性能参数的比较。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp为了进行合理的比较,引入了三个评估指标。 s,V,F。其中:S =换热面积/冷却能力,V =体积/冷却能力,F =阻力/冷却能力。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp由表2和表3可知:(1)板翅式换热器比管式换热器高1.83倍,(2)板翅式换热器的换热面积小,管式换热器为77.80,(3)板翅式换热器较小,管式仅为57.30,(4)板翅式换热器的空气侧阻力较小,管式为40.70。另外,翅片式换热器具有以下特点:(1)迎风侧的风速大于管式换热器的风速,可以减少表面积灰的可能性,(2)板的计算翅片式换热器热效率高于管式换热器,(3)板翅式换热器设备单价为68万元,低于管式换热器。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3板翅式换热器应用中的现有问题和解决方案lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt ,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp虽然板翅式换热器在传热系数等方面具有许多优势,但由于使用铝合金作为制造材料因此,存在诸如耐腐蚀性差和轴承压力低的缺点。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.1水侧堵塞lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt, lt / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp因为板翅式换热器翅片的高度均为厘米,所以水侧很容易堵塞,导致压降增加,工作能力降低。由于无法拆卸,因此难以清洁和维护,因此必须保证热交换器内的水质。建议使用去离子水或生活用水,并在冷冻水进入热交换器之前安装高效过滤器。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.2腐蚀lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp因为热交换器是由薄铝制成的,所以一旦被腐蚀,就很难修复内部泄漏。在燃气轮机入口冷却系统中,热交换器的热侧为大气,水侧为软化剂,其腐蚀性较小。安装在热交换器之后的蒸汽-水分离器和其他设备可以将漏水对燃气轮机压缩机叶片的影响减小ΔBRgt到最小。同时,通过监视冷冻水流量的变化,可以发现是否存在泄漏。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.3 Impact lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器具有水侧流动快,压力高,容易造成冲击和泄漏。为此,采取了两项措施:(1)严格控制板翅式换热器的冷水进口压力,且总压力不超过0.6MPa;(2)在板中使用导流板和密封件翅片的进水口和出水口减慢了水压对肋骨的冲击。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.4空侧缩放lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt, lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp长期运行会引起风侧结垢并影响热交换器的效率。因此,在板翅式换热器的后方设置除灰器,当换热器的运转效率降低时,要定期清洗。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp4结论lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt, lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(1)板翅式换热器传热系数高,体积小,阻力小,重量轻,价格低,lt / FONTgt,lt / DIVgt,lt( DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(2)热交换器对燃气轮机压缩机叶片的漏水影响几乎可以忽略不计,系统可靠可靠地运行,lt, / FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(3)为了避免水侧腐蚀,结垢和堵塞,对水质的要求更高,lt,/ FONTgt,lt / DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(4)为了减少水侧冲击,冷却水的入口压力需要控制。对于容易受到冲击的零件,请采取某些加固措施或进行改道。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp通常,板翅式热交换器具有突出的优点并且发展迅速。当前,随着性能的不断提高,应用范围越来越广泛。本文分析了换热器在实际应用中的性能,发现板翅式换热器适用于吸收式燃气轮机的吸收式冷却系统,其性能优于管式换热器。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp参考:lt,BRgt,nbsp [1]张小松,李书宏。板翅式换热器用于空调系统排气能量回收的研究[J]。通风除尘,1998(3):4-7。 lt,BRgt,nbsp [2]凌翔,周艳艳。板翅式换热器的新技术及其应用[J]。石化设备,2002,31(2):1-4。 lt,BRgt,nbsp [3]朱品冠。换热器原理与计算[M]。北京:清华大学出版社,1987:204-207。 lt,BRgt,nbsp [4]何玉萍,朱耀坤。采用进气冷却技术提高燃气轮机的输出功率和热效率[J]。浙江电力,2004(3):25-29。 lt,BRgt,nbsp [5]邓世民,席世旺。联合循环机组热性能的实验研究[J]。火力发电,1999,28(3):25-29。 lt,BRgt,nbsp [6]孔水源,孔祥伟。燃气轮机进气制冷技术[J]。燃气轮机技术,1999,12(3):33-36。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp文章来自:中国热交换网lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,