凝汽器水侧清洁系数的在线计算王建国，汪勇华(东北电力大学自动化工程学院，吉林132012)摘要:分析了别尔曼公式和美国传热学会(HEI)公式进行凝汽器清洁系数的在线计算的可行性，对HEI公式进行数学分析并对各分量求导，可得变工况下凝汽器管束的传热系数与冷却管内水流速度、冷却水进口温度、管径及壁厚、管束的清洁系数之间的定量关系，并由此得出清洁系数，可为凝汽器清洗提供依据。关键词:凝汽器;传热系数;清洁系数;在线计算分类号:TK39文献标识码:A文章编号:1001-5884(2012)06-0455-03OnlineCalculationoftheCoefficientoftheCondenserWaterSideCleaningWANGJian-guo，WANGYong-hua(NortheastDianliUniversity，CollegeofAutomationEngineering，Jilin，132012)Abstract:TheempiricalformulaofBermanandHEIareoftenusedtocalculatetotalheat-transfercoefficientofthecondenserinpowerplant．Tocomparethesetwomethods，thelatterisappropriateforonlinecalculationofthecoefficientofthecondenserwatersidecleaning．AccordingtoanalyzetheHEIformulabymathematicalmethodandderivateofeachcomponent，wecangetthequantitativerelationshipbetweenheat-transfercoefficientofcondensertubebundleandflowrateofcoolingwater，initialtemperatureofcoolingwater，pipediameterandthickness，thecoefficientofthecondenserwatersidecleaning．Finally，theresultofthecoefficientofthecondenserwatersidecleaningcanprovidebasisforcleaningthecondenser．Keywords:condenser;heat-transfercoefficient;cleannesscoefficient;online的总体传热系数，但在实际运行过程中，凝汽器的总体传热系数会发生变化，文献［3］给出了清洁度定义，即脏污管的传热系数和清洁管的传热系数之比，以此为根据就可计算出清洁系数。前言0凝汽器脏污是个缓慢不可观的过程，电厂运行人员一般通过凝汽器端差来判断凝汽器管束脏污的程度。但是端差增大的主要原因有循环水量不足、凝汽器冷却管结垢或汽侧积聚空气。文献［1］表明，机组正常运行时，单纯因循环水量减少不会对端差造成大的影响，所以根据端差法可以判断凝汽器水侧脏污和汽侧积聚空气程度。如何区分开具体是哪种原因引起的端差增大，文献［2］中给出了目前电厂的3种解决方法，但这几种方法均不能定量给出水侧脏污和汽侧积聚空气对端差增大的影响，故采用端差法判断凝汽器水侧脏污并非理想手段。美国传热学会(HEI)公式计算凝汽器总体传热系数时既简单明了，又能达到工业现场的要求。利用这一优势可定量分析出变工况下各因素变化时对总体传热系数的影响，并可计算出凝汽器水侧清洁系数来判断凝汽器是否脏污。该方法易于实现，用计算机编程可实现在线计算。总体传热系数K的计算方法美国传热学会《表面式蒸汽凝汽器规程》(HEI－1995)规定，总体传热系数设计按下式计算:1．2K=K0βcβtβm(1)式中，K为总体传热系数，W/(m2·℃);K为基本传热系02数，W/(m·℃)，可查表或者查图取得;βt为冷却水入口温度修正系数，可查表或者查图取得;βm为管材和管壁厚修正系数，可查表取得;βc为冷凝管清洁系数。根据冷却水水质对冷凝管材料的影响，βc推荐选取如下数值:铜管，0．80～0．85;钛管，0．85～0．90;不锈钢管，0．80～0．90;也可参照表选取。1．3实际传热系数的计算方法理想情况下，凝汽器与外界大气之间不进行热交换(这对于工程计算是完全容许的)，根据传热学理论，列其热平衡方程式为:1凝汽器水侧清洁系数的确定Q=DK(hs－hc)=KpΔtmA=WcW(t2－t1)(2)(3)理论依据1．1QKp=A·Δtm凝汽器在最初设计时，会根据一些初参数来确定凝汽器收稿日期:2012-06-15作者简介:王建国(1963-)，男，博士，教授，研究方向:电厂特殊参数检测及仪表智能化技术。456汽轮机技术第54卷一参数的变化对传热系数的影响。t2－t1Δtm=(4)t－t2．1数学推导用Excel把美国传热学会(HEI)公式中K0、βt、βm分别s1lnts－t2式中，Q为凝汽器热负荷，W;DK为凝汽器蒸汽负荷，即汽轮机排汽量，kg/s;hs为汽轮机排汽比焓，kJ/kg;hc为凝结拟合成V、t、h的单值函数得:K=－157．11V2+1583．5V+1278(8...