關(guān)于板式冷油器與傳統(tǒng)管式冷油器使用情況的對(duì)比分析1

1、關(guān)于板式冷油器與傳統(tǒng)管式冷油器使用情況的對(duì)比分析萊城發(fā)電廠總裝機(jī)容量4 X300MW ,汽輪機(jī)均為上海汽輪機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)西屋 公司技術(shù)制造的N300-16.7/538/538型亞臨界、中間再熱式、高中壓合缸、雙缸 雙排汽、單軸、冷凝式汽輪機(jī)，四臺(tái)機(jī)組分別于2000年9月、1999年12月、2002年8月、2003年5月投產(chǎn)。機(jī)組投運(yùn)時(shí)主機(jī)冷油器采用的是管式，2003年后陸續(xù)改為板式，下面對(duì)管式冷油器和板式冷油器的使用情況進(jìn)行對(duì)比分析。、管式冷油器的工作原理及使用情況:大機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)配置雙聯(lián)管式冷油器。 它的油路由一個(gè)換向閥連接，該閥可在運(yùn)行中切除一臺(tái)冷油器備用和清掃， 另一臺(tái)冷油器運(yùn)行。冷油器與

2、軸承油泵和注油器出口連接，這樣不管從哪里來(lái)的軸承油，在進(jìn)入軸承前都經(jīng)過(guò)冷油器。冷油器冷卻面積為205m 2/臺(tái)，冷卻油量為146t/h，冷卻水量為480t/h （臺(tái)），進(jìn) 口冷卻水溫33 C,出口油溫：43.34 8.8 C,銅管1220 根，單臺(tái)冷卻器重量約9.8噸，直徑X高度：C 1600 X 4000mm，占地面積：10m2,每臺(tái)造價(jià)約38萬(wàn)元（1998 年價(jià)格）。冷油器由殼體、管束、上、下水室、端蓋等部件組成，立式雙流程。冷卻管材質(zhì)為紫銅，紫銅管和多層隔板組成的芯子裝在圓形 殼體內(nèi)，銅管的兩端均脹結(jié)在管板上。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

3、通過(guò)銅管壁進(jìn)行換熱，從而達(dá)到用 水冷卻透平油的目的機(jī)組投產(chǎn)后，2000年2003年期間大機(jī)冷油器銅管頻繁發(fā)生泄漏，透平油漏入循環(huán)水系統(tǒng)，造成循環(huán)水污染。泄漏日期和數(shù)量統(tǒng)計(jì)如下：機(jī)組泄漏日期A冷油器B冷油器#12001年9月28日7/2002年2月19日/12002年4月01日1/2002年10月25日9272005年9月11日/2#22000年10月11日1212002年7月24日244除銅管頻繁發(fā)生泄漏外，夏季冷卻水回水調(diào)閥全開(kāi)，潤(rùn)滑油溫度經(jīng)常在4550 °C，達(dá)不到冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)限制機(jī)組出力。此外，冷油器冷卻水水源 由開(kāi)式泵出口直接供給，由于開(kāi)式泵入口濾網(wǎng)網(wǎng)孔大，冷卻水中的泥

4、沙和微生物 容易造成銅管堵塞，需要定期人工捅刷清洗，維護(hù)工作量很大。針對(duì)我廠管式冷油器冷卻效果差、銅管頻繁泄漏等問(wèn)題，進(jìn)行了考察和論證， 得到華電國(guó)際公司批準(zhǔn)后，決定進(jìn)行改造。二、板式冷油器的工作原理及使用情況：2003年2006年期間，我廠陸續(xù)對(duì)#1-4機(jī)組雙聯(lián)管式冷油器更換為板式網(wǎng)、更換相匹配回水調(diào)閥及附件。板式冷油器的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：冷油器冷卻面積為154.6m 2/臺(tái),冷卻油量為155t/h ,冷卻水量為245t/h （臺(tái)）， 進(jìn)口冷卻水溫33 C,出口油溫：43.348.8 C,單臺(tái)冷卻器重量約1.6噸，體 積; 2.51m3,占地面積：1.45m2，每臺(tái)造價(jià)約28萬(wàn)元（200

5、3年價(jià)格）。板式冷油器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它是由板片、密封墊片、固定壓緊板、活動(dòng)壓 緊板、壓緊螺柱、螺母、上下導(dǎo)桿、前支柱等零部件組成。工作原理：當(dāng)金屬板組壓緊時(shí)，板角上的開(kāi)孔形成連續(xù)的通道，將潤(rùn)滑油、 冷卻水從進(jìn)口處引流到金屬板組中， 并分配到金屬板間的狹窄槽道中。 由于金屬 板上配了墊片以及金屬板 A 和金屬板 B 的交替安裝，潤(rùn)滑油、冷卻水交替進(jìn)入 金屬板內(nèi)的槽道，即潤(rùn)滑油進(jìn)入奇數(shù)槽道，而冷卻水進(jìn)入偶數(shù)槽道。這樣，潤(rùn)滑 油、冷卻水被薄薄的金屬壁隔開(kāi)。潤(rùn)滑油、冷卻水的流動(dòng)方向相反。潤(rùn)滑油、冷 卻水通過(guò)冷油器時(shí)， 潤(rùn)滑油將其部分熱量傳遞到薄金屬壁上， 而薄金屬壁又將這 部分熱量傳遞到另一側(cè)的冷卻

6、水上。潤(rùn)滑油的溫度下降，而冷卻水的溫度上升。 最后，潤(rùn)滑油、冷卻水流向金屬板另一端的相似通道，并排出冷油器。 三、板式與管式冷油器的對(duì)比 （由于我廠在油系統(tǒng)中初次使用板式冷油器， 使用 后未進(jìn)行過(guò)解體大修， 以下只是在板式冷油器本身性能、 使用情況上與管式冷油 器進(jìn)行對(duì)比 ，只作為參考）1 、傳熱效果的對(duì)比。1 ）潤(rùn)滑油在管式冷油器的殼程中流動(dòng)時(shí)存在層流部分多，結(jié)垢傾向性大;折流板與殼體，折流板與換熱管，管束與殼體之間的旁路，通過(guò)這些旁路的油， 沒(méi)有充分參與換熱。 板式冷油器不存在旁路， 板片的波紋能使流體在較小的流速 下產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流， 具有自凈效應(yīng)以防止污垢生成的能力， 提高了潤(rùn)滑油的換熱

7、 效果。2） 板式冷油器的板片為不銹鋼材料，板片厚度僅為0.5伽，而管式冷油器 的冷卻管為紫銅材料，厚度約為2.0伽，因此，板式冷油器比管式冷油器換熱效 果好，在換熱量相同時(shí)，板式冷油器所需換熱面積比管式冷油器小的多。3）潤(rùn)滑油和冷卻水在板式冷油器內(nèi)逆流方式流動(dòng)。而管式冷油器的潤(rùn)滑油和冷卻水分別在殼程和管程內(nèi)流動(dòng)， 總體上是錯(cuò)流的流動(dòng)方式， 降低了對(duì)數(shù)平均 溫差。板式冷油器能實(shí)現(xiàn)溫度交叉，末端溫差能達(dá)到C；管殼式冷油器不能實(shí)現(xiàn)溫度交叉，末端溫差只能達(dá)到 5Co2 、檢修便利的對(duì)比。1）板式冷油器的結(jié)構(gòu)緊湊，為檢修提供空間便利。在換熱量相等的條件下， 所占空間僅為管殼式冷油器的 1/2，并且不象

8、管式那樣需要預(yù)留出很大空間用來(lái) 拉出管束檢修。板式冷油器解體時(shí)，只需要松開(kāi)夾緊螺桿，即可在原空間范圍內(nèi) 100%地接觸倒換熱板的表面，且拆裝很方便。2）機(jī)組小修期間，板式冷油器板片不需要機(jī)械清洗，而對(duì)管式冷油器的銅 管內(nèi)壁采用打毛刷方式進(jìn)行清理； 機(jī)組大修期間， 管式冷油器需吊出整個(gè)芯子進(jìn) 行化學(xué)清洗，內(nèi)層銅管與隔板之間存在死角，無(wú)法徹底清洗。而板式冷油器的夾 緊螺栓卸掉后，即可松開(kāi)板束，卸下板片，進(jìn)行機(jī)械清洗，清洗方便，清洗時(shí)不 存在死角。3）大家普遍習(xí)慣管式冷油器銅管泄漏后，采用封堵方式堵漏，堵管率超過(guò)10% ，進(jìn)行全部更換， 冷卻面積日益減??； 而板式冷油器板片可通過(guò)調(diào)節(jié)板片的 數(shù)目或者

9、變更流程就可以得到最合適的傳熱效果和容量。3、安全可靠性的對(duì)比。1）板式冷油器采用了不銹鋼隔板將油、水隔開(kāi)。由于不銹鋼不易結(jié)垢，不 易受到酸、堿等有害物質(zhì)的腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，板式冷油器不會(huì)發(fā)生 內(nèi)漏現(xiàn)象。而管式冷油器采用了銅管將油、水隔開(kāi)。銅管易于結(jié)垢，受酸、堿等 有害物質(zhì)的腐蝕， 為冷油器泄漏提供不利條件。 銅管脹接在管板上， 具有因水沖 擊、振動(dòng)或脹接質(zhì)量等問(wèn)題的影響，造成冷油器銅管發(fā)生泄漏的可能。2）板式冷油器的板間通道很窄，一般為 35mm ，當(dāng)換熱介質(zhì)中含有較大 的固體顆粒或纖維物質(zhì)時(shí)， 就容易堵塞板間通道。 而管式冷油器銅管通徑大， 較 小顆粒不易于造成堵塞。針對(duì)該問(wèn)題我廠在板式冷油器冷卻水入口前加裝濾網(wǎng)， 定期排污，得到有效控制。3）在換熱量相同時(shí)，管式冷油器比板式冷油器重量重的多，約為板式的5倍。更換板式冷油器后，機(jī)房 3.5m 平臺(tái)載荷力大大減小。4、冷卻水量的對(duì)比。管式冷油器的冷卻水量為 480t/h ，板式冷油器的冷卻水量為 245t/h （臺(tái)）， 板式冷油器的冷卻水量為管式的 1/2 ，冷卻水用