凝汽器换管改造技术

凝汽器改造技术

1、完善的设计保证体系

（1）技术力量

公司既有从事凝汽器技术工作多年的资深专家，又有年富力强的中青年骨干，具有丰富的设计、工艺、制造和项目管理经验，根据美国传热学会（HEI）“蒸汽表面式凝汽器”和国家标准《汽轮机表面式凝汽器》（JB/T10085）等规范凝汽器设计要素，规范凝汽器热力计算、阻力计算、强度计算及其有关计算用曲线和制造、验收要点。公司参加设计、制造的火力发电厂凝汽器有大量的运行实例。

（2）产品设计

a．可与0.75MW-300MW汽轮机相配套，冷却面积范围从200㎡-20000㎡；

b．水室内部及管板、隔板采用KHS-1型凝汽器防腐胶进行防腐处理；

c．管板采用Q235或不锈钢复合板;

d．冷却管材料采用不锈钢；

e．不锈钢冷却管规格：外径16mm-30mm，壁厚0.5mm-2.0mm；不锈钢管原材料采用日韩等国进口钢带，从源头上确保质量；采用ASTM标准生产和检测，以ISO9001质量关系体系进行全面的过程质量管理。

（3）服务模式

a．根据用户现场情况，协助用户确定凝汽器最佳参数；

b．详细核算每台凝汽器的性能参数，提出最佳设计方案；

c．协助用户了解国内外最新相关信息，在组件、材质和技术规范上具有一定的前瞻性；

d．制定严格的时间节点，及时向用户提供技术资料和设计、制造进展情况；

e．按时、定期安排用户来我方现场进行参观考察；

f．在施工过程中，根据用户要求派驻经验丰富的现场服务人员，指导安装、调试、处理所供设备在安装调试过程中出现的任何技术质量问题；

g．施工完成并投入使用后，提供免费的技术咨询和指导；

 2、我公司凝汽器改造中采用的先进技术

（1）三维仿真模型设计技术

某电厂360MW机组配套的凝汽器改造三维仿真设计图

    利用三维CAD软件对将要改造的凝汽器进行实体建模，对其周围的环境是否影响改造进行模拟，有效保证将来改造的顺利进行。
    上图为我公司设计的某电厂凝汽器的三维仿真模型图，该厂由330MW改造为360MW机组，由原来的单流程改造为双流程，通过模拟，现场的改造施工非常顺利。 
    （2）凝汽器内蒸汽流场分布的CFD优化技术
    通过CFD流场分析技术，可以根据设计数据对改造后的凝汽器内部蒸汽流场、蒸汽流速、抽空汽区的空气浓度等多项影响凝汽器真空的因素进行分析比较，以求的最佳的管束布置方式，更加有利于提高凝汽器改造后的技术指标。

某电厂速度场数值模拟图           某电厂空气浓度数值模拟图

    （3）水室流场的优化设计技术
    采用先进的大型数值分析软件Fluent对循环水的流场进行模拟分析，下图为某电厂水室流场分析图：

    根据原水室流场分析结果，我方对水室形状进一步优化校核，新设计的水室有以下优点： 
    a．新水室水力流场平衡，减少了冷却管管端冲蚀； 
    b．新水室无死角区，利于胶球清洗设备的运行； 
    c．新水室结构具有良好的水力流场特性，使进入各冷却管的循环水流速均匀； 
    d．新水室内循环水的流动阻力可减少10%-20%。 
    （4）结构件应力分析技术
    应用ANSYS软件对凝汽器管板、弧形水室等结构进行应力分析与强度评定，进而确定各种结构是否需要补强，保证了改造后凝汽器的安全可靠运行。 

某电厂弧形水室最大主应力分析图

某电厂弧形水室安全系数分析图

    （5）喉部结构及流场优化技术
    汽轮机凝汽器喉部由钢板围成，内衬5-6层撑管，在撑管上固定导流板，导流板在撑管之间呈倾斜设置，垂直于汽轮机中心线方向设置具有型线的导流板，平行于汽轮机中心线方向设置平面导流板。
    通过喉部设计技术，对凝汽器喉部放置的其他设备、导流板、喷淋装置等进行布局研究和改变导流板的型线，对增设的导流板、喷淋设备等进行分析，有利于低压缸排汽的导流分析，使凝汽器铜管的热负荷均匀，提高了凝汽器的真空度，即提高了机组的效率及出力，从而提高了凝汽器喉部撑管及凝汽器冷却管的使用寿命。

    3、先进的生产制造工艺

    公司拥有多台大型数控钻床、铣床、车床等先进的管隔板加工设备，先进的技术力量和强大的加工能力相结合，形成了以数控为主的加工模式，在提高生产效率的同时，有效保证了加工过程中的技术先进性，保证了管孔的同心度。

等离子切割机                 数控钻床

                                                                                                                                              摇臂钻床                  管板刨边机

数控铣床             成品管隔板

凝汽器弧形水室制造                  凝汽器制造车间    

4、专业施工方案

  公司从事火力发电厂凝汽器、换热器设计、制造、技术改造、安装及冷却管更换等工程已有15年经验。下设工程部和15支专业的凝汽器改造施工队伍，现有中高级专业技术人员45余名，特种作业技术工人150余名，装备有全套的专用检测仪器和各类施工工具800余台。

                                  自动焊机                                                                                                   TIG全自动环形焊接

                                          胀管机、胀珠                                                                                                      拨管机   

  公司技术人员根据用户机组容量等具体现场情况，设计出最佳的施工方案，并由经验丰富的专业人员按照合同规定的工程内容、工艺质量要求、安全措施及国家电力工程建设标准DL5011-92进行施工，确保工程优质、按时、完全完工，在长期凝汽器、换热器设计、技术改造和冷却管更换过程中积累了丰富的经验，施工工期短，工程成本低，施工质量稳定。

凝汽器改造工艺流程：

  a．凝汽器壳体加装临时支撑

  b．拆除凝汽器水室门盖

  c．拆除旧冷却管

  d．拆除旧管板、隔板及其它附件

  e．凝汽器壳体尺寸复查

  f．凝汽器内部清理、打磨；

  g．新管板、隔板及附件安装

  h．同心平行度调整

  i．新冷却管安装

  j．系统恢复

  k．水压试验

                                  安装管隔板                                                                                穿不锈钢管

                    管板、隔板同心平行度调整                                                                    切不锈钢管

          全自动氩弧焊不锈钢管口                         凝汽器弧形水室安装