火力發(fā)電廠汽輪機(jī)熱管式冷油器的研制與應(yīng)用

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摘要：針對(duì)汽輪機(jī)列管式冷油器存在的問題，開發(fā)研制了熱管式冷油器并成功應(yīng)用，不但解決了油污染的問題，而且冷卻效率高、節(jié)水，便于維護(hù)檢修。
關(guān)鍵詞：列管式冷油器  熱管式冷油器
        0 引言
        在火力發(fā)電廠中，由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r|min，所以其軸瓦的冷卻很重要。要保證汽輪機(jī)軸瓦在規(guī)定的溫度下連續(xù)安全運(yùn)行，必須對(duì)冷卻軸瓦的透平油進(jìn)行冷卻。常規(guī)的冷卻方式是通過列管式冷油器實(shí)現(xiàn)的。 

        1 列管式冷油器的結(jié)構(gòu)及存在的問題
        1.1 結(jié)構(gòu) 列管式冷油器主要由外殼、水室和芯子組成。由很多鋼管和多層隔板組成的芯子裝在圓形殼體內(nèi)，鋼管的兩端均脹結(jié)在鋼板上。水從水室進(jìn)入管內(nèi)，油進(jìn)入殼體在管束外流動(dòng)。管外流動(dòng)的透平油和管內(nèi)流動(dòng)的循環(huán)水通過鋼管壁進(jìn)行換熱，從而達(dá)到用水冷卻透平油的目的。
        1.2 存在的問題 由于結(jié)構(gòu)上的原因加之存在腐蝕問題，這類冷油器在運(yùn)行中容易發(fā)生透平油漏入冷卻水中污染冷卻水的問題。冷卻水受到油污染的后果是十分嚴(yán)重的，也是環(huán)境保護(hù)法所不允許的，受到的 經(jīng)濟(jì) 處罰很嚴(yán)厲。冷卻油一般使用未經(jīng)處理的河水直接通入鋼管內(nèi)，運(yùn)行溫度經(jīng)常在40至50℃，因此鋼管內(nèi)表面不可避免地結(jié)垢，影響傳熱；并且冷卻水中的泥沙和微生物容易造成鋼管堵塞，需要定期人工捅刷清洗，維護(hù)工作量很大。一旦結(jié)垢或堵塞，將達(dá)不到透平油的冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)限制機(jī)組的發(fā)電出力，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
        2 熱管式冷油器的工作原理和結(jié)構(gòu)
        熱管技術(shù)是一門新技術(shù)，主要用于提高傳熱效率，在電站鍋爐的空氣預(yù)熱器中已廣泛使用。為進(jìn)一步拓寬熱管技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和解決火力發(fā)電廠汽輪機(jī)透平油冷卻器存在的問題，研究開發(fā)了用于冷卻汽輪機(jī)透平油的熱管式冷油器，并成功地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
        2.1 原理 溫度較高的透平油從油入口進(jìn)入油室流經(jīng)熱管的加熱段，由于熱管具有極高的傳熱性能，它將吸收的能量傳到熱管的冷卻段，然后被冷卻水帶走。
        由于熱管內(nèi)的工質(zhì)液體是靠重力作用回流工作的，因此，冷卻水室必然在上部。這一點(diǎn)與常規(guī)的列管式冷油器不同。這樣，原來管內(nèi)與外表面的換熱就變成了在熱管的兩部分外表面的換熱，為油、水徹底分開創(chuàng)造了條件。換熱表面的污垢熱阻對(duì)傳熱影響很大，而熱管外表面的清潔工作要遠(yuǎn)比內(nèi)表面容易，這也將減少冷油器設(shè)備的日常維護(hù)工作量。
        為了強(qiáng)化換熱，在油室和水室內(nèi)的熱管束設(shè)計(jì)了折流板，以使油和水流經(jīng)熱管表面時(shí)具有一定的流速，提高換熱效率。
        每根熱管作為一個(gè)獨(dú)立的傳熱元件在油、水間傳遞熱量，并且都分別焊接在油側(cè)和水側(cè)兩個(gè)花板上，從而實(shí)現(xiàn)油、水分開的目的。