針對(duì)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)熱管式冷油器的研制與應(yīng)用的分析
　　　　摘要：針對(duì)汽輪機(jī)列管式冷油器存在的題目，開發(fā)研制了熱管式冷油器并成功應(yīng)用，不但解決了油污染的題目，而且冷卻效率高、節(jié)水，便于維護(hù)檢驗(yàn)。
　　　　關(guān)鍵詞：列管式冷油器、熱管式冷油器
0、引言
　　　　在火力發(fā)電廠中，由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r|min，所以其軸瓦的冷卻很重要。要保證汽輪機(jī)軸瓦在規(guī)定的溫度下連續(xù)安全運(yùn)行，必須對(duì)冷卻軸瓦的透平油進(jìn)行冷卻。常規(guī)的冷卻方式是通過列管式冷油器實(shí)現(xiàn)的。
1、列管式冷油器的結(jié)構(gòu)及存在的題目
　　　　1.1結(jié)構(gòu)列管式冷油器主要由外殼、水室和芯子組成。由很多鋼管和多層隔板組成的芯子裝在圓形殼體內(nèi)，鋼管的兩端均脹結(jié)在鋼板上。水從水室進(jìn)進(jìn)管內(nèi)，油進(jìn)進(jìn)殼體在管束外活動(dòng)。管外活動(dòng)的透平油和管內(nèi)活動(dòng)的循環(huán)水通過鋼管壁進(jìn)行換熱，從而達(dá)到用水冷卻透平油的目的。
　　　　1.2存在的題目由于結(jié)構(gòu)上的原因加之存在腐蝕題目，這類冷油器在運(yùn)行中輕易發(fā)生透平油漏進(jìn)冷卻水中污染冷卻水的題目。冷卻水受到油污染的后果是十分嚴(yán)重的，也是環(huán)境保護(hù)法所不答應(yīng)的，受到的經(jīng)濟(jì)處罰很嚴(yán)厲。冷卻油一般使用未經(jīng)處理的河水直接通進(jìn)鋼管內(nèi)，運(yùn)行溫度經(jīng)常在40至50℃，因此鋼管內(nèi)表面不可避免地結(jié)垢，影響傳熱；
　　　　并且冷卻水中的泥沙和微生物輕易造成鋼管堵塞，需要定期人工捅刷清洗，維護(hù)工作量很大。一旦結(jié)垢或堵塞，將達(dá)不到透平油的冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)限制機(jī)組的發(fā)電出力，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。這就是為什么振輝公司中生產(chǎn)的管式冷油器得到大家的選購認(rèn)可。
2、熱管式冷油器的工作原理和結(jié)構(gòu)
　　　　熱管技術(shù)是一門新技術(shù)，主要用于進(jìn)步傳熱效率，在電站鍋爐的空氣預(yù)熱器中已廣泛使用。為進(jìn)一步拓寬熱管技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和解決火力發(fā)電廠'>火力發(fā)電廠汽輪機(jī)透平油冷卻器存在的題目，研究開發(fā)了用于冷卻汽輪機(jī)透平油的熱管式冷油器，并成功地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
　　　　2.1原理溫度較高的透平油從油進(jìn)口進(jìn)進(jìn)油室流經(jīng)熱管的加熱段，由于熱管具有極高的傳熱性能，它將吸收的能量傳到熱管的冷卻段，然后被冷卻水帶走。
　　　　由于熱管內(nèi)的工質(zhì)液體是靠重力作用回流工作的，因此，冷卻水室必然在上部。這一點(diǎn)與常規(guī)的列管式冷油器不同。這樣，原來管內(nèi)與外表面的換熱就變成了在熱管的兩部分外表面的換熱，為油、水徹底分開創(chuàng)造了條件。換熱表面的污垢熱阻對(duì)傳熱影響很大，而熱管外表面的清潔工作要遠(yuǎn)比內(nèi)表面輕易，這也將減少冷油器設(shè)備的日常維護(hù)工作量。
　　　　為了強(qiáng)化換熱，在油室和水室內(nèi)的熱管束設(shè)計(jì)了折流板，以使油和水流經(jīng)熱管表面時(shí)具有一定的流速，進(jìn)步換熱效率。
　　　　每根熱管作為一個(gè)獨(dú)立的傳熱元件在油、水間傳遞熱量，并且都分別焊接在油側(cè)和水側(cè)兩個(gè)花板上，從而實(shí)現(xiàn)油、水分開的目的。
　　　　2.2結(jié)構(gòu)熱管式冷油器的結(jié)構(gòu)使油室和水室完全分開，它們之間通過高性能的熱管傳熱。每根熱管傳熱都是獨(dú)立的，油和水均走管外，這樣，一方面使維護(hù)清洗變得輕易，另一方面徹底避免了由于管子泄漏而出現(xiàn)的油水相混的題目，大大延長了設(shè)備的使用周期，避免了油對(duì)水環(huán)境的污染。其結(jié)構(gòu)為：將數(shù)百根熱管焊接在位于熱管的中間部分并相距100mm的兩個(gè)圓形多孔板上，一個(gè)多孔板外側(cè)為熱管的蒸發(fā)段（透平油段，也稱加熱段），另一個(gè)多孔板的外側(cè)為熱管的冷凝段（冷卻水段，也稱冷卻段）。兩段分別裝在兩個(gè)獨(dú)立的圓形殼體內(nèi)，殼體的法蘭盤分別用螺栓組裝在多孔板上。
　　　　其工作過程為：冷卻汽輪機(jī)軸瓦后的透平油進(jìn)進(jìn)蒸發(fā)段，熱的透平油使幾百根熱管內(nèi)的工質(zhì)發(fā)生相變傳熱至另一真?zhèn)€冷凝段，冷凝段通進(jìn)的冷卻水把由蒸發(fā)段傳至冷凝段的熱量帶走，從而達(dá)到冷卻透平油的目的。熱管式冷油器的透平油和冷卻水分別在兩個(gè)不相通的殼體內(nèi)結(jié)間隔達(dá)100mm，這就徹底解決了透平油滲漏進(jìn)冷卻水、污染水環(huán)境的題目，即使熱管的蒸發(fā)段和冷凝段與多孔板的焊口有滲漏，也只能漏到兩個(gè)多孔板中間空腔內(nèi)，并且能夠排出。
　　　　熱管冷油器采用了以下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　　　①采用雙隔板密封結(jié)構(gòu)，以保證在任何情況下油側(cè)和水側(cè)相互隔離，徹底解決了油水污染的題目。熱管在兩側(cè)均為自由端，隔板與油水側(cè)外筒的密封比較簡單。
　　　?、跒榱藴p少油側(cè)折流板與筒內(nèi)壁的間隙，以盡可能避免出現(xiàn)油活動(dòng)短路現(xiàn)象，間隙中間應(yīng)適當(dāng)予以填充。
　　　?、蹫榱耸顾畟?cè)活動(dòng)均勻橫向沖洗管束，進(jìn)水口和出水口均設(shè)有導(dǎo)流管。
　　　?、芄苁捎萌切五e(cuò)列排列。
　　　?、菝扛鶡峁艿馁|(zhì)量約為2.22Kg，冷油器中的熱管質(zhì)量約為1500Kg，冷油器的總質(zhì)量控制在2700Kg左右。這和原列管式冷油器的質(zhì)量相當(dāng)。
3、檢測(cè)結(jié)果
　　　　熱管式冷油器于2013年9月在某電廠100MW機(jī)組上與原有的列管式冷油器同時(shí)運(yùn)行，經(jīng)市電力監(jiān)視檢測(cè)中心檢測(cè)。
　　　　熱管式冷油器的冷卻效果比列管式好很多。列管式冷油器透平油的流量比熱管式少10m3h；同樣的進(jìn)口油溫，前者出口油溫比后者要高2.6℃；冷卻水流量前者比后者達(dá)26m3h。以1臺(tái)機(jī)組2臺(tái)冷油器年運(yùn)行6200h計(jì)算，節(jié)約能缺水量33.2萬t。在節(jié)水的同時(shí)，也節(jié)約廠用電。該電廠共5臺(tái)機(jī)組14臺(tái)冷油器，若均改為熱管式冷油器，則全年節(jié)約用水量189.2萬t，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
4、小結(jié)
　　　　①實(shí)際應(yīng)用檢測(cè)數(shù)據(jù)表明熱管式冷油器的熱力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，目前的加工工藝流程可以滿足。
　　　?、跓峁苁嚼溆推鲝氐捉鉀Q了油、水分離的題目，使油冷卻對(duì)水質(zhì)的要求大大降低，具有優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，且安裝方便，易于推廣。
　　　　③水側(cè)結(jié)構(gòu)便于清潔工作，可以使冷油器的冷卻性能始終處于良好狀態(tài)，大大減小了維護(hù)工作量。
　　　?、軣峁苁嚼溆推鞯耐顿Y比列管式冷油器稍高，但隨著工藝的改進(jìn)和系列化批量生產(chǎn)的形成，可以使熱管式冷油用具有公道的性價(jià)比。