凝汽器強化換熱系統(tǒng)（自轉(zhuǎn)螺旋紐帶）
【導(dǎo)語】
凝汽器強化換熱系統(tǒng)（自轉(zhuǎn)螺旋紐帶）主要應(yīng)用于石化、化工、化肥、熱電、冶金、造紙、印染、制藥、環(huán)保、新能源發(fā)電等具有中小型凝汽式汽輪機的行業(yè)，用于提高凝汽器的真空度，保持凝汽器清潔，提高驅(qū)動及發(fā)電的效率，節(jié)省蒸汽。
例如：化工廠的汽輪機凝汽器、自備電廠的汽輪機凝汽器、垃圾及生物質(zhì)焚燒電廠的汽輪機凝汽器、余熱發(fā)電廠的汽輪機凝汽器等。
本品也適用于采用滿液式蒸發(fā)器、冷凝器的大型制冷機組、大型列管式換熱器，以及部分多效蒸發(fā)裝置的強化換熱及自動清潔。
【應(yīng)用環(huán)境要求】
本裝置適用于采用循環(huán)水冷卻的凝汽器、列管換熱器等，換熱管如銅管、不銹鋼管、鈦管、碳鋼管等都能安裝本裝置，對換熱管無損傷。
本裝置能適應(yīng)南北方水質(zhì)差異。
本裝置作為替代膠球清洗裝置、超聲波清洗等的優(yōu)選產(chǎn)品，能夠長期優(yōu)化換熱裝置的運行環(huán)境。
【基本運行原理】
強化換熱系統(tǒng)的螺旋紐帶利用水的動能驅(qū)動，不需要電機等機械驅(qū)動，在換熱管內(nèi)不停地快速旋轉(zhuǎn)，改變管內(nèi)水的流態(tài)為全紊流，使貼近管壁的滯留層消失，熱量迅速從換熱管傳遞給強烈擾動的水流，被快速帶走，顯著地強化了換熱管水側(cè)的換熱效果，從而改善了凝汽器整體換熱效果，經(jīng)濟效益提高。
本系統(tǒng)運行時，強烈旋轉(zhuǎn)的水流產(chǎn)生徑向管壁摩擦力和剪切力，破壞了水垢和粘泥物質(zhì)在換熱管內(nèi)壁的附著機理，排除了結(jié)垢的可能，保持換熱管內(nèi)壁長期干凈無垢，垢下腐蝕大幅度減緩，保護換熱管內(nèi)壁氧化膜。
由于凝汽器換熱效果增強，排汽溫度降低，同時強烈的水流擾動使貼近管壁的水流溫度降低，水側(cè)溫度場均化，水中重碳酸鈣分解產(chǎn)生碳酸鈣的速度降低，碳酸鈣在低溫下的溶解度也提高，沉淀量減少。這兩個方面的影響也使安裝本裝置后換熱管內(nèi)壁的結(jié)垢可能性大大降低。
運行原理圖
【工藝流程圖表】
【核心優(yōu)勢亮點】
1.強化換熱：當(dāng)汽輪機組運行時，本裝置無需外加動力，利用水的流速水頭（動能）驅(qū)動螺旋扭帶長期在換熱管內(nèi)不停地快速旋轉(zhuǎn)，改變管內(nèi)水的流動狀態(tài)，均化溫度場，使貼近管壁的滯留層消失，熱量迅速從換熱管傳遞給強烈擾動的水流，并被快速帶走，極大地強化了換熱管水側(cè)的換熱效果，換熱系數(shù)提高20%左右，從而改善了凝汽器整體換熱效果。
2.自動除垢：本裝置運行時，強烈旋轉(zhuǎn)的水流產(chǎn)生向管壁摩擦力和剪切力，破壞了水垢和粘泥物質(zhì)在換熱管內(nèi)壁的附著機理，使水垢和粘泥沒有時間在管壁上滯留，排除了結(jié)垢的可能，保持換熱管內(nèi)壁長期干凈無垢，垢下腐蝕大幅度減緩，保護換熱管內(nèi)氧化膜。
3.阻垢防垢：由于凝汽器換熱效果增強，排汽溫度降低，同時強烈的水流擾動使貼近管壁的水流溫度降低，水中重碳酸鈣分解產(chǎn)生碳酸鈣的速度降低，碳酸鈣在低溫下的溶解度也提高，沉淀量降低。這兩個方面的影響也使安裝本裝置后換熱管內(nèi)壁的結(jié)垢可能性大大降低。
4、減少汽耗,減少補充水量，視循環(huán)水系統(tǒng)具體情況還可適度減少加藥量。
5、運行阻力?。?/span>原系統(tǒng)無需改變，螺旋紐帶阻力較小，約為0.1kPa／米左右，安裝使用本裝置的用戶反映安裝前后冷卻水總管壓力基本沒有變化。
6、投資回收期短，安裝簡單，無需運行維護，是替代膠球清洗裝置、超聲波清洗等的優(yōu)選產(chǎn)品。
【相關(guān)參數(shù)描述】
本裝置運行中實現(xiàn)了全覆蓋、全流程的在線清洗和強化換熱，凝汽器換熱系數(shù)提高20%左右，降低端差2℃以上，提高真空度1kPa以上，減少機組結(jié)垢停機清洗時間，使機組一直保持在最佳狀態(tài)下運行。
【投資回收期】
該技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用能給用戶帶來可觀的直接經(jīng)濟效益，投資回報周期短。
【應(yīng)用情況簡介】
l發(fā)電效率提高；
l降低運行維護費用；
l機組停機清洗時間2年以上，延長機組發(fā)電運行時間；
l延長凝汽器使用壽命。
【市場應(yīng)用潛力】
中小型電力行業(yè)發(fā)電機組通常都用工業(yè)新水、地下水、河水等高硬度水質(zhì)作為冷卻循環(huán)水，都會導(dǎo)致凝汽器換熱管內(nèi)壁結(jié)垢，影響機組發(fā)電效率。為了除垢常用人工清洗、膠球清洗、超聲波清洗等方法，但這些清洗方法都無法達到凝汽器的換熱管既不結(jié)垢又能提高換熱能力的效果。凝汽器自動除垢換熱系統(tǒng)作為替代的優(yōu)選產(chǎn)品。
目前主要應(yīng)用領(lǐng)域：石化、化工、化肥、熱電、冶金、造紙、印染、制藥、環(huán)保、新能源發(fā)電等具有中小型凝汽式汽輪機的行業(yè)，提高動力效率及發(fā)電量，節(jié)省蒸汽。
潛在應(yīng)用領(lǐng)域：
1、石化、化工的壓縮機驅(qū)動，具有大量凝汽式汽輪機，凝汽器真空度亟待優(yōu)化，全國可用該系統(tǒng)的企業(yè)數(shù)以萬計。
2、鋼鐵企業(yè)的自備電廠：全國具有煉鐵、煉鋼能力的鋼廠約565家，一般鋼廠都有自備電廠，鋼廠自備電廠領(lǐng)域初步測算具有120000MW以上機組凝汽器使用空間。
3、垃圾、生物質(zhì)焚燒發(fā)電：全國有3185個市縣，許多市縣都在建垃圾、生物質(zhì)焚燒發(fā)電廠，垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域初步測算具有100000MW以上機組凝汽器使用空間。
4、焦化企業(yè)的余熱發(fā)電：全國有焦?fàn)t1400多座，焦?fàn)t余熱發(fā)電領(lǐng)域初步測算具有10000MW以上機組凝汽器使用空間。
5、水泥企業(yè)的余熱發(fā)電：全國水泥廠有幾千家，初步測算共有15000MW以上機組凝汽器使用空間。
6、大型化工廠、造紙廠、印染廠、制藥廠自備電廠：初步測算共有50000MW以上機組凝汽器使用空間。
7、有色金屬余熱發(fā)電、自備電廠：初步測算共有50000MW以上機組凝汽器使用空間。
參照以上以及其他市場測算，按照產(chǎn)品技術(shù)和性能，市場使用量預(yù)測為500000MW以上,市場份額為百億以上。
【推廣應(yīng)用現(xiàn)狀】
目前鋼廠自備電廠、大型化工企業(yè)自備電廠、水泥廠余熱發(fā)電等300MW以下機組都在陸續(xù)進行節(jié)能改造使用。新上垃圾、生物質(zhì)焚燒發(fā)電凝汽器大多數(shù)采用自動除垢換熱系統(tǒng)。石化、化工等行業(yè)汽輪機正準(zhǔn)備推廣。如產(chǎn)品繼續(xù)完善徹底解決斷帶問題，產(chǎn)品將完全取代膠球清洗裝置、超聲波清洗等，還可應(yīng)用于氧化鋁、中央空調(diào)、石油化工、鹽業(yè)、造紙、制糖、制藥等行業(yè)列管式換熱器，以及拓展到國外相同領(lǐng)域市場，市場份額巨大。
目前國內(nèi)市場使用率不超過10%，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。
【典型案例介紹】
案例一
項目名稱：山東新龍集團有限公司汽機車間1#汽輪機組凝汽器節(jié)能改造合同能源管理項目
用戶單位：山東新龍集團有限公司
#1汽輪機組凝汽器型號規(guī)格
改造前即2017年1#機組凝汽器運行參數(shù)
改造后即2018年1#機組凝汽器運行參數(shù)
產(chǎn)生經(jīng)濟效益：統(tǒng)計運行三個月產(chǎn)生經(jīng)濟效益為160.1萬元。
案例二
項目名稱：湖南煤化新能源25MW發(fā)電機組凝汽器自動除垢換熱系統(tǒng)節(jié)能改造
用戶單位：湖南煤化新能源有限公司
時間：2017年11月17日開機，新裝置正式投入運行
改造前、后凝汽器運行參數(shù)對比
產(chǎn)生的經(jīng)濟效益：（回收期半年以內(nèi)）
【單位簡介】
北京時代科儀新能源科技有限公司（簡稱“時代科儀”）成立于2010年1月28日，是一家專業(yè)致力于化工、食品醫(yī)藥，玻璃建材等高耗能行業(yè)整體節(jié)能降碳服務(wù)商，集節(jié)能咨詢、節(jié)能診斷、節(jié)能項目設(shè)計、節(jié)能投資、運維、能源銷售為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)、國家軟件企業(yè)、國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務(wù)公司、專精特新企業(yè)、節(jié)能服務(wù)公司綜合服務(wù)能力AAAA企業(yè)、低碳平臺運營單位。公司旨在為企業(yè)提供從公用工程、熱泵、換熱器直至工藝系統(tǒng)等一整套的節(jié)能降碳方案，涵蓋八大技術(shù)（如：蒸汽系統(tǒng)分析優(yōu)化及動力利用技術(shù)、冷熱系統(tǒng)夾點分析技術(shù)、余熱余能及水資源利用技術(shù)、局部系統(tǒng)性節(jié)能技術(shù)、空壓站系統(tǒng)整體節(jié)能技術(shù)、循環(huán)水站及制冷站綜合節(jié)能技術(shù)、水質(zhì)閉環(huán)管理技術(shù)及環(huán)保廢氣閉環(huán)處理技術(shù)等），四十多項專利、18大節(jié)能工藝包，實現(xiàn)耗能企業(yè)的深度挖潛，并通過“端、云一體化”的技術(shù)手段，完整呈現(xiàn)智能在端、智慧在云的應(yīng)用場景，從而達到節(jié)能減碳、提質(zhì)增效的終極目標(biāo)。滿足國家對企業(yè)數(shù)字化工廠、智能制造、高端制造的政策導(dǎo)向需求和企業(yè)精細化、精益化管理需求。
