碳酸鹽水垢的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了金屬的傳熱效果,循環(huán)水溫又適合藻類和微生物繁殖生長,脫落下的藻類易發(fā)生粘垢,致使循環(huán)冷卻水水質(zhì)不斷惡化。
循環(huán)水在凝汽器銅管內(nèi)流動,吸收大量的熱量,保證了汽輪機(jī)正常運(yùn)行。根據(jù)流體力學(xué)原理,液體在管道內(nèi)流動分為層流和紊流兩種基本現(xiàn)象。層流邊層是緊靠管壁的一層,流速很慢,水中的CaCO3和粘垢最易滯留在管內(nèi)壁上,形成水垢。
水垢的危害:
1、 凝汽器銅管內(nèi)壁形成水垢后,換熱效果下降,導(dǎo)致真空下降,能耗上升,嚴(yán)重時(shí)要降低發(fā)電負(fù)荷或停機(jī)清洗。據(jù)有關(guān)資料介紹,水冷設(shè)備換熱器中水垢厚度為2.16mm時(shí),傳熱系數(shù)平均下降51%,設(shè)備運(yùn)行效率下降50%,而形成水垢的時(shí)間僅25天。如此短的積垢時(shí)間和低傳熱效率,導(dǎo)致凝汽器長期處在低效率中運(yùn)行;
2、增加了冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的水流阻力,降低了冷卻水的流量,增加了循環(huán)水泵的能耗;
3、由于水垢的熱導(dǎo)率很低,因而急劇降低了凝汽器的傳熱系數(shù),導(dǎo)致凝汽器真空降低,按照不同汽輪機(jī)的試驗(yàn)資料,真空度每降低1%,汽耗增加1~1.5%,當(dāng)蒸汽流量不變,將降低汽輪機(jī)組的出力。據(jù)有關(guān)資料介紹,水冷設(shè)備換熱器中水垢厚度為2.16mm時(shí),傳熱系數(shù)平均下降51%,設(shè)備運(yùn)行效率下降50%,而形成水垢的時(shí)間僅25天;
凝汽器結(jié)垢對真空度的影響
機(jī)組容量(Mw) |
水垢厚度(mm) |
真空降低(kpa) |
真空度降低(%) |
汽耗增加(%) |
100 |
1.2~2.0 |
26.7 ~ 33.3 |
3 ~ 5 |
3 ~ 7.5 |
50 |
0.8~1.2 |
20.0 ~ 40.0 |
2 ~ 4 |
2 ~ 6 |
注:真空度降低1%,汽耗增加1~1.5%,當(dāng)蒸汽量不夠,降低汽輪機(jī)出力1~2% 。
4、水垢的附著,特別是粘泥的附著,會在附著物下部發(fā)生局部腐蝕甚至破裂和穿孔。水垢的附著凝汽器銅管會導(dǎo)致銅管堵塞,嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行;
5、凝汽器銅管的損壞會造成凝汽器的嚴(yán)重泄露,情況嚴(yán)重或處理不當(dāng)會造成鍋爐鍋爐水冷壁管的爆破,嚴(yán)重危及鍋爐的安全運(yùn)行。