电厂闭式循环冷却水系统管壳热换器与板式换热器比较

从国内已建发电厂来看，用于闭式循环冷却水系统的水水换热器有两类，一类是管壳热换器，另一类是板式换热器。管壳换热器是常用的换热器形式，在电厂设计中已得到了广泛的应用，而在国内一些进口机组的电厂、燃气蒸汽联合循环电厂和核电站多有采用板式换热器。由于板式换热器紧凑、重量轻、高传热效率，人们对它的兴趣日益增长。本文针对管壳式及板式换热器二种型式进行比较，并提出选型参考意见。
 
1 管壳式及板式换热器结构简介 
　　（1）管壳式换热器
 　　管壳式换热器是由前水室、管束、筒体、后水室等组成。管束采用可抽式管束，它由前后管板、折流板、拉杆、定距管、换热管组成。拉杆与管板、拆流板采用丝扣连接，换热管与管板采用胀接加密封焊。在壳侧水入口处的管束上设置防冲板，以防止被冷却水直接冲刷换热管。为了减少管束装入或抽出筒体时的摩擦力，在管束上设有滑轨。为了检查清理室中垃圾、泥沙及管子的堵塞等，在前后水室端盖上设有检查孔。为了监视水水换热器的运行情况，在被冷却水侧（除盐水侧）及冷却水侧（海水侧）进出口都设置温度和压力测点，此外还设有排气和放水接口等。 
（2）板式换热器 
　　板式换热器是由一组波纹形的平行金属板构成的，在板片的4个拐角处都有通道孔，板被夹紧在一个侧面附有连接管的固定板和活动压紧板的框架中，并用夹紧螺栓加以夹紧。这些连接管同板上的通道孔对中，并与热交换的两种液体的外部管路相连，传热板和活动压紧板悬挂在顶部承载梁的下面并由底部横梁使其对准定位。
 　　传热板本身是有其有特定形状并被固紧的垫片密封，以防止外部泄漏，并把热交换的两种液体按逆流方式交替地流过另一对传热板之间的通道内。板片上的波纹不但提高流体的湍流程度，并且形成许多接触点，以承受正常的运行压力。流体的流量、物理性质，压降和温度差决定了板片的数目和尺寸。
 
2 换热器设计条件 
　　换热器设计应满足电厂从起动到最大出力时各种负荷下的运行需要，并留有一定的裕量，保证换热器在最大负荷、最高进水温度和最大污垢热阻时，在规定的检修周期内，仍能完成给定的冷却任务。 
　　以国产引进型300 MW燃煤机组为例，各冷却设备要求冷却水进水温度不大于37．5℃，从冷却设备出来被加热过的冷却水最高温度约为42．8℃，其基本参数如下： 
　　被冷却水 除盐水 
　　设计压力 1．0 MPa
　　流量 1800 m3／h 
进出水温度 42．8／37．5 
　 压降 ～0．06 MPa 
　 冷却水 海水（海水与河水交替变化） 
设计压力 0．5 MPa
进水温度 33℃ 
　 出水温度 
　 循环水量 
　 压降 0．05～0．06 MPa 
3 管壳式及板式换热器的比较 
3．1 设计参数比较 -表略
3．2 开式循环冷却水（水水换热器冷却水侧）系统设备选择比较
根据管壳式及板式换热器的不同结构形式和冷却水量，需选择不同的电动滤网和开式循环冷却水泵。 
3．3 流动传热设计比较
管壳式换热器的管子是换热器的基本构件，它为在管内流过一种流体和穿越管外的另一种流体之间提供传热面。根据两侧流体的性质决定管子材料，将具有腐蚀性，水质差的海水放在管内流动，