凝汽器強化換熱系統(tǒng)（自轉(zhuǎn)螺旋紐帶）
【導語】
凝汽器強化換熱系統(tǒng)（自轉(zhuǎn)螺旋紐帶）主要應用于石化、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、運行阻力小：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】
該技術產(chǎn)品的應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，都會導致凝汽器換熱管內(nèi)壁結垢，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。
目前主要應用領域：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。
潛在應用領域：
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：全國有焦爐1400多座，焦爐余熱發(fā)電領域初步測算具有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)品技術和性能，市場使用量預測為500000MW以上,市場份額為百億以上。
【推廣應用現(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%，該技術具有廣泛的應用前景。
【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)能降碳服務商，集節(jié)能咨詢、節(jié)能診斷、節(jié)能項目設計、節(jié)能投資、運維、能源銷售為一體的國家高新技術企業(yè)、國家軟件企業(yè)、國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務公司、專精特新企業(yè)、節(jié)能服務公司綜合服務能力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（如：蒸汽系統(tǒng)分析優(yōu)化及動力利用技術、冷熱系統(tǒng)夾點分析技術、余熱余能及水資源利用技術、局部系統(tǒng)性節(jié)能技術、空壓站系統(tǒng)整體節(jié)能技術、循環(huán)水站及制冷站綜合節(jié)能技術、水質(zhì)閉環(huán)管理技術及環(huán)保廢氣閉環(huán)處理技術等），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”的技術手段，完整呈現(xiàn)智能在端、智慧在云的應用場景，從而達到節(jié)能減碳、提質(zhì)增效的終極目標。滿足國家對企業(yè)數(shù)字化工廠、智能制造、高端制造的政策導向需求和企業(yè)精細化、精益化管理需求。
