电厂金属（精选4篇）
电厂金属 篇1
近日, 石板选煤发电厂对废旧金属弧形筛进行了重新回收利用, 取得了较好效果。一直以来, 该厂将脱介磨损后不能正常使用的弧形筛作为金属废品处理, 造成了资源的浪费。该厂技术人员针对其缝隙小 (1 mm) 、透水性好等特点, 将废旧的金属弧形筛进行均匀切割、焊接, 并在四周边上焊接了一定高度的钢板, 制作了一个简易的长方体滤箱, 将其安装固定在循环水池的表面上, 用作洗煤循环水的过滤篦子。使用此装置后, 每小时循环量约为1 000 m3的洗煤循环水全部进行了过滤, 排除了循环水中大量的杂物, 保证了洗煤循环水水质, 提高了金属弧形筛的利用率。目前, 该厂还将此装置应用到了TBS的供水系统中。
电厂金属 篇2
1 磁粉检测法
磁粉检测法的具体操作方法如下。 (1) 确定监测区域。为确保磁痕的有效辨别, 减少不利因素的感染, 应清洁监测区域, 清除油漆、油脂、氧化皮层及其他污物。 (2) 提升被测件表面的粗糙度, 可用的方法有:机械加工、打磨。 (3) 涂抹反差增强剂于监测区域, 增强磁痕与表面的反差。 (4) 对监测区域进行磁化处理, 一边喷磁粉一边磁化。 (5) 观察监测区域, 若有磁痕, 则说明表面有裂纹, 否则没有;为进一步确定裂缝的开裂程度、具体位置及形状, 可借助放大镜在光照充足的环境中进行观察。
受多种因素影响, 伪磁痕也存在出现的可能, 应在观测中加以排除。产生伪磁痕的因素有:划痕、表面附着物、棱缘及材料导磁率的急剧改变;排除方法有:金相检验、磁后重新检验、渗透检验、仔细观测。
2 渗透检测法
渗透检测法的具体操作方法: (1) 确定探伤部位, 用清洗剂或其他溶剂清除其表面的油脂、污垢及其他附着物, 清洁的范围应大于探伤部位25mm, 直至充分干燥。 (2) 根据铸钢件的形状、数量、尺寸选用最适合的渗透剂, 并综合考虑以上因素确定渗透处理的具体方法, 可供选择的方法有:涂刷、浸渍、喷洒等。 (3) 待达到预定时限时, 清洗探伤部位的渗透剂, 清洗程度要适当, 避免渗透剂的过度清洗, 影响探伤效果。 (4) 在清洗过程中会留下一定水分, 为避免水分影响后期的显像处理, 应进行干燥处理, 方法有:自然干燥、布或纸擦干。需要注意的是, 不得加热干燥, 擦拭方向要保持一致。 (5) 在探伤部位喷洒和涂刷显像剂, 显像后应立刻对显像剂进行干燥。 (6) 在显像剂施加30min后进行观察, 找出显示痕迹, 即为裂纹。
渗透检测法适用于被检件表面有开口缺陷的探伤, 磁性材料或非磁性材料也可, 如塑料、钢铁、有色金属、陶瓷等, 也能一次性全面检测形状复杂的缺陷, 是磁粉监测的有效补充。但是, 该方法无法检测出闭合性表面缺陷及埋藏缺陷, 此外, 还存在灵敏度低、程序繁琐、成本高等问题。
3 超声检测
超声检测的具体操作方法 (以承压管材焊接接头超声检测为例) : (1) 确定检测面, 并根据母材的厚度确定探测方法和探头的移动区域。探头的移动区域是检测面的部分, 除此之外还有检测区及其两侧区域, 如图1所示。 (2) 校验探测仪的灵敏度, 逐批探伤, 为确保检查的效果, 应定期进行再校验。 (3) 记录检验缺陷回波幅度, 并与人工缺陷回波幅度进行比对, 以比对的结果进行合格评定, 检验缺陷回波幅度低于人工缺陷回波幅度为合格, 否则评定为不合格。
超声检测可应用于承压容器、承压管道等厚度较大零件的内部裂纹检测, 具有周期短、灵活方便、灵敏度高、对人体无害、成本低等优点。不过, 该方法不具备直观性, 且对检验人员、被探板材、工作表面、探伤场地的要求较高。要求检验人员经验丰富、具备一定的缺陷辨别能力;要求被探板材的金相组织不会产生干扰回波;要求工作表面没有油污、水分、污垢及其他污物, 确保厚度均匀、光滑、平整;要求探伤场地没有强磁场、严重粉尘、强光以及强振动。
4 X射线检测法
在工业上, X射线检测应用比较广泛, 尤其是在军工、航天、电力、石油等领域, 其能检测到一些肉眼无法看到的内部伤, 具有其他检测方法无法替代的地位。用X射线检测仪对物品进行照射, 在射线穿过物品后, 由于不同厚度的物质对X射线的吸收率不同, 使得有缺陷的地方在底片上形成的图像与其他正常地方形成的图像有一定的区别, 那么检测人员就可以根据形成的图像来确定缺陷的性质和大小。
X射线检测的优势是既能探测内部的裂纹, 也可探测表面的裂纹, 更容易确定开裂程度及部位, 但检测物不能太厚。应用X射线检测法的注意事项有以下几点。 (1) 为不混淆或遮蔽任何缺陷形成的图像, 应尽可能地确保焊缝表面平滑, 并消除内壁和外壁的焊波。 (2) 为方便焊缝接头号、部件号及零件号的查出, 应加强永久性识别标记系统的建设。 (3) 为避免混淆缺陷的影像或遮蔽受检区域的影像, 应确保射线底片上没有化学污损、机械污损及其他污损。
摘要：裂缝会严重影响金属材料的性能。在火电厂的生产中, 有大量的压力容器和承压管在运行一段时间后需要进行无裂缝金属探测, 以确保机组能安全稳定地运行。本文论述各种金属检测法的具体操作方法, 并总结出各自的优缺点或注意事项, 以期对合理应用金属检测法有所帮助。
关键词：火电厂检修,金属检测法,合理应用
参考文献
[1]韩蕴绮.压力容器无损检测的探析[J].电站系统工程, 2009, 25 (3) :68.
电厂金属 篇3
空冷器是空气冷却式换热器的简称。它是以空气作为冷却介质, 可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。相对于水冷却式换热器而言, 空冷器具有耐腐蚀, 结构紧凑, 安全, 长寿, 操作简便, 污染小, 工作环境好和节约水资源 (最高可达80%) 的优点。空冷器不仅要求传热性能好, 而且流动阻力要低, 因为阻力大会使气体压力降低。
为了确保发电机正常高效运行, 达到节能降耗目的, 发电厂中所用空冷器的性能要求为:传热性能好, 阻力低;强度、防腐等其它方面要求不高。故应从各种气体冷却器中择优选用。目前空冷器的传热元件大多为绕簧管或翅片管。翅片管是空冷器的核心和关键元件, 现代空冷器的出现和发展, 取决于翅片管的发展。
1 翅片管的分类与比较
根据翅片管的翅片和管的形式, 翅片管一般可分为20多种, 其中最常用的是圆形翅片管、绕簧管等。各种翅片管的性能差别很大, 为了确定翅片管的性能, 国内外均作了大量的试验和研究。最著名的是卡兰努斯 (Caranus) 和卡德纳 (Candner) , 他们对15种翅片管作出了23种性能评价, 并根据实验数据逐项打分, 比较全面的对各种翅片管进行了排位。在性能表中我们发现双金属轧片管虽然综合指数仅排在第7位, 但其传热性能却高达90分, 远高于绕簧管。根据德国GEA公司的生产经验数据, 双金属轧片管比绕簧管管外压降可减少30%。实验结果表明, 双金属整体翅片管具有高换热效率和低流动阻力的显著优点, 且结构工艺简单。见图1和图2 (图中I为绕簧管, II为双金属轧片管) 。
与绕簧管相比, 双金属轧片管有如下优点:
A.与同样横截面的绕簧管相比, 其水利直径小, 因而管内传热系数较大, 其管后形成的涡流小, 因而管外压降可减少30%;
B.翅片效率高, 在同样条件下, 绕簧管效率为74%, 而双金属轧片管为82% (重量平均值) ;
由此可见, 双金属轧片管非常适合发电厂电机所用空冷器的性能要求。
2 改造的设计计算
受茂名热电厂的委托, 茂名市茂港电力设备厂有限公司选用双金属轧片管作为空冷器的换热元件。对茂名热电厂的多台绕簧管空冷器进行了改造, 均取得了理想的效果。下面以汽机车间的Q-202空气冷却器为例, 对设计方案予以说明。
2.1 设计参数
热空气:进/出口温度65/45℃流量3537m3/h
冷却水:进口温度33℃流量9.6m3/h
2.2 冷却器的结构参数
迎风面:564×484mm
换热管:双金属轧片管
基管:φ19×1、HAL77-2铜管
翅片:40×26×0.2mm、T2铝片
换热管排列:横向n1:18排, 纵向n2:7排
换热管长L:670mm换热管数n:126根
2.3 传热计算
a.管外换热系数的计算
94.5℃时, 氮气的物性参数:
b.管内换热系数的计算
c.总传热系数的计算
每米管内表面积:Ai=.005467m2
每米管外表面积:Ao=0.880103m2
λ=111w/m⋅C污垢热阻γi=0.0005m2⋅C/w
d.所需传热面积的计算:
传热量:
水出口温度t2的计算:t2=40.2℃
对数平均温差Tm的计算:
取安全系数1.30, 则F=29.3×1.30=38.1m2
2.4 阻力计算
a.气侧阻力计算:
根据试验经验公式:Eu==16.86
b.水侧阻力计算:
管程阻力ΔP包括三部分:沿程磨擦阻力ΔPi, 回弯阻力ΔPr和进、出口接管局部阻力ΔPN。
3 改造前后的运行情况对比
Q-202空气冷却器于2006年用双金属轧片管改造后投运至今, 效果非常显著。在夏天水温34℃的情况下, 仍能保证出口空气温度在55℃以下 (改造前为80℃) , 确保机组满负荷生产。同时阻力只有原来的70%, 不仅显著提高了换热效率, 而且节约了风机用电, 节能降耗 (见表1) 。可见其性能大大优于原绕簧管空冷器, 达到了设计要求。
之后, 又用双金属扎片管对其它几套装置如Q-203、Q-205等进行了改造, 均取得了理想效果, 其运行参数与表1相近。可见与发电厂生产中的类似状况的空冷器, 都可以用双金属扎片管进行改造以改善其性能。
4 结论
改造结果表明, 双金属轧片管空冷器换热效率高, 流动阻力低, 高效低阻、节能降耗。在热空气的冷却上比绕簧管有巨大的同比优越性, 特别是使用场合较多的发电厂中, 更值得推广应用。
参考文献
[1]史美中, 王中铮.热交换器原理与设计[M].南京:东南大学出版社, 1990.
[2]杨世铭, 陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社, 1998.
[3]黄鸿鼎, 李修伦, 等.换热器[M].北京:烃加工出版社, 1990.
[4]毕明树.工程热力学[M].北京:化学工业出版社, 2001.
电厂金属 篇4
该电厂首期规划建设两台350 MW掺烧煤气的供热机组, 循环冷却水取、排水采用深取浅排方案, 取水口位于水深7 m处, 排水口位于自由海面, 循环冷却水排放流量为31.4 m3/s, 脱硫酸性废水按pH不低于6.8限值排放。规划电厂所在海域为湛江湾内的蔚葎港港湾, 紧靠海湾深槽, 水深约26～44 m;年平均水温24.1℃, 呈单峰型变化, 水温峰值 (8月) 月平均为28.9℃, 谷值 (2月) 月平均为17.4℃, 水体等温线与岸线平行, 水温垂直变化极小, 没有明显跃层;年平均盐度30.2, 峰值 (7月) 月平均盐度31.3, 谷值 (10月) 月平均盐度28.2;年平均潮差约2.17 m, 最大潮差为5.45 m, 水流动力以潮汐作用为主, 流向沿湾内深槽作往复运动[12]。
1材料与方法
1.1海水样品的采集与测试
实验所用样品于2011年6月采自于规划建设电厂附近海域表层海水, 现场水温31.2℃, 盐度30.2, pH为7.96。水样运抵实验室后各取约10 L的海水样品放于6个敞口玻璃缸中, 利用pH计、盐酸 (GR, 广州化学试剂厂) 和氢氧化钠 (GR, 广州化学试剂厂) 溶液对各玻璃缸海水的pH进行测调。鉴于大多数工业废水入海排放的水质执行不劣于三类海水水质标准 (pH≥6.8) 要求, 拟在pH为5.0～9.0范围内容设置6个不同pH值的试验组。调后各试验缸水体pH分别为5.02, 6.41, 6.90, 7.70, 8.02和8.92, 其中pH为8.02的水体是未经任何处理的天然海水, 其他试验缸水体除调试pH外未加其他任何物质。取约50 mL水样过滤后用2%硝酸稀释10倍, 然后由电感耦合等离子体质谱仪 (ICP-MS, Agilent Technologies 7500Cx) 测定其中的铜、铅、锌、镉、铬、镍等重金属元素含量, 用海水中标准物质[海水中微量元素, GBW (E) 080040, 国家海洋局第二研究所]进行测定质量控制。所用试剂均为优级纯, 水为超纯水 (Milipore Elix 3+A10) 。
1.2水动力模型及其计算条件
1.2.1 水动力模型
本研究采用被广泛应用的浅海水动力模型——ECOMSED (3D Estuarine, Coastal and Ocean Model) 的海洋模型[12,13,14,15,16,17,18], 计算脱硫酸性废水入海后的扩散轨迹和影响范围, 结合海水中重金属随pH变化的释放关系, 考察脱硫酸性废水排放对湛江湾表层海水中重金属的溶出特征的影响。
1.2.2 计算条件
研究海域位于湛江湾口门处, 计算边界向西至东海大堤, 向北至特呈岛, 向东、南至湾口外海, 经纬度坐标范围为20°0′12″N—21°10′52″N 和110°18′36″E—110°36′0″E, 面积约190 km2。规划建设电厂脱硫海水取、排水口坐标分别为 (21°04′20.56″N, 110°29′28.00″E) 和 (21°04′24.45″N, 110°29′51.75″E) , 取水口位于水深约7 m处, 排水口位于自由海面。数值计算模型采用矩形网格技术, 网格的最小边长约为 80 m。水动力模型外海开边界水位采用6个分潮调和常数计算水位边界, 岸边界海流法向流速为0, 电厂取、排水流量均为31.4 m3/s。为率定水动力模型参数, 于2011年8月24日10:00至2011年8月26日12:00在研究海域共设置3个野外调查站位C1、 C2和C3实测海流流速和流向, 调查站位坐标分别分 (21°4′30″N, 110°28′24″E) 、 (21°5′6″N, 110°33′24″E) 和 (21°7′15″N, 110°29′25″E) , 具体见图1。
2结果与讨论
2.1湛江湾潮流特征
计算结果显示, 自备电厂附近海域的水流基本呈往复流动, 涨潮时, 潮流自外海由湾口沿西北方向进入湛江湾, 进入湾口后, 主潮流折向西, 沿南三岛西航道西进, 至石头角航道与南三岛航道的交汇处再转向西北, 落潮方向基本与涨潮方向相反。在湛江湾内, 除了一条主航道水深较深 (水深大于20 m) 外, 航道两边为大片的浅滩, 水深大部分小于5 m, 涨落潮潮流主要沿航道深槽运动。规划电厂前沿为南三岛西航道的中段, 夏季大潮涨急时流速在0.8～0.9 m/s 之间, 落急时流速在1.1～1.2 m/s 之间, 落潮流速大于涨潮流速。图2 (a) 和图2 (b) 分别为湛江湾夏季涨潮、落潮过程规划电厂所在周边水域的模拟计算流场图。
用2011年8月24日10:00至2011年8月26日12:00实测3个调查站位水深中值位置的海流流速和流向对计算潮流特征进行验证可知, 规划电厂附近海区潮汐特征为不规则半日潮, 潮流基本沿湾内深槽呈往复流动, 数值计算的潮流特性与原始观测资料基本一致, 可以作为该季节全潮的平均潮流特征参与对pH的扩散和重金属的溶出特征模拟计算。
2.2电厂脱硫酸性废水排放的扩散影响范围
根据《海水水质标准》 (GB3097-1997) , 第一类、第二类水质标准pH为7.8～8.5, 同时不超出该海域正常变动范围的0.2pH单位;第三类、第四类水质标准pH为6.8～8.8, 同时不超出该海域正常变动范围的0.2pH单位。根据项目所在海域海洋功能区划的要求, 外排酸性废水pH不低于6.8, 工程海区pH本底值为8.0。数值计算结果显示, 脱硫酸性废水外排引起海水pH降低的主要层次集中在表层水体, 故本研究只列举表层结果加以讨论 (表1) 。
从预测结果可知:
(1) 脱硫酸性废水外排引起海水pH<7.5的范围全潮向西最远距离为大潮急涨时3.394 km, 向东最远距离为小潮急落时1.652 km, 离岸距离最远距离为小潮急落时0.725 km;引起海水pH<7.8的范围, 全潮向西最远距离为大潮急涨时6.548 km, 向东最远距离为小潮急落时5.141 km, 离岸距离最远距离为小潮落憩时1.783 km;pH<7.5的海域面积相对较小, 影响范围最大为大潮急涨时的1.199 km2, 占湛江湾海域面积的0.6311%;pH<7.8的影响面积最大为大潮涨憩时7.097 km2, 占湛江湾海域面积的3.735 3%。
(2) 在同一工况下, 大潮与小潮相比, 大潮流速大, 外排脱硫酸性废水随潮流流向呈带状扩散, 范围宽而长, 与自然海水的酸碱中和作用也相对较强;大潮涨潮时引起表层海水pH<7.8的范围比小潮要大, pH<7.5的面积与小潮面积基本相同;大潮落潮时致表层海水pH<7.8的范围比小潮要小, pH<7.5的面积与小潮面积也基本相同。
(3) 在同一潮期的涨 (落) 憩与急涨 (落) 比较, 涨 (落) 憩比急涨 (落) 引起表层海水pH<7.8的海域面积大, 影响范围更广;大潮涨憩引起的低pH范围较小潮涨憩大, 其中大潮涨憩表层海水pH 在6.8～7.5之间的面积为1.181 km2, 小潮涨憩表层pH范围6.8～7.5的面积0.867 km2。
2.3海水中重金属含量随pH变化的响应
2.3.1 海水中重金属含量随pH变化的释放规律
金属离子的存在形式和含量与水体pH密切相关, 大多数金属元素的离子态含量随pH的升高而降低。由表2结果可知, 各试验组中水体重金属的含量随pH变化较明显, 呈现pH越高、各重金属含量越低的变化趋势, 符合大多数金属离子与OH-反应的一般规律。湛江湾天然海水 (pH=8.02) 中铬、铜、锌、镍、镉及铅的含量分别为0.58 μg/L、1.51 μg/L、4.91 μg/L、0.47 μg/L、0.13 μg/L和0.68 μg/L, 通过调试不同pH后, 铬、铜、锌、镍、镉及铜等含量均随pH的升高而降低, 其中当天然海水的pH降低至5.0时, 铬、铜、锌、镍、镉及铅等的含量分别增加到天然海水的1.43、3.91、6.35、2.32、1.15和1.57倍。其中, 湛江湾海水中铬、铜、锌、镍、铅等元素含量随pH变化的渐变规律明显, 镉的渐变规律不显著, 在所调查的pH范围内其含量变化不大, 可能是其含量较低的缘故。实验中还发现各试验缸的盐度随水体pH的升高略有降低, 从pH=5.02的30.9缓降至pH=8.92的30.6, 平均每升高一个pH值, 盐度降低约0.08。
取表2中数据绘制各金属元素随pH的变化曲线图, 可获得湛江湾海水中铬、铜、锌、铅、镍、汞等元素含量pH变化的响应方程和相应的相关系数 (图3) 。从图3可以看出, 铬、锌、铅、镍等4元素含量随pH变化均遵循显著的线性衰减响应规律, 相应的相关系数均大于0.9;海水中铜的含量随pH的变化不遵循线性衰减规律, 当为三次方衰减关系时, 相关系数可大于0.9;由于镉含量过低, 其含量随pH的变化无递变规律, 故图3中未显示镉含量随pH变化的响应关系, 本研究后续内容对镉也不作讨论。
2.3.2 湛江湾脱硫海水排放对海水中重金属影响范围和程度的预测
利用ECOMSED海洋模型, 根据湛江湾潮流特征及规划电厂的废水排放条件, 可计算规划电厂附近海域表层水体pH的全潮平均变化情况, 结合湛江湾海水中重金属含量随不同pH变化的响应方程, 可获得脱硫酸性废水排放对规划电厂附近表层水体中重金属溶出特征, 结果如表3和图4所示。
pH全潮平均数值计算结果表明, 规划电厂脱硫酸性废水排放口位于潮汐强流区, 低pH水体随潮流流向呈带状扩散, 呈湾内宽而口门窄的变化态势;pH呈显著降低的水体仅局限在规划电厂排水口附近海域, 其中, pH<7.5的影响范围为0.87 km2, pH<7.8的影响范围为3.63 km2, pH<7.9的影响范围为15.58 km2, 水体每降低一个pH单位其面积将扩大102.886 9 km2;规划电厂排放的酸性废水导致的第三类、第四类水质 (pH: 6.8～8.8, ΔpH>0.2) 海域面积为3.63 km2, 相对于约190 km2的湛江湾海域面, 影响范围非常有限。
从表3和图4还可以看出, 与全潮时pH的变化情形类似, 海水中各重金属元素的全潮平均溶出含量等值线覆盖范围也呈湾内宽而口门窄的变化态势, 这与规划电厂排水口附近地形和潮流分布特征有关。由于pH的降低引起水体溶解态金属含量的增加, 不同种类的元素溶出的水体面积有所不同, 大致遵循水体含量越高其溶出覆盖面积越小的变化趋势。以1 L水体溶出1 μg金属离子计算, 在所预测的铬、铜、镍、锌、铅等5个元素中, 以铬覆盖的面积最大, 达1038.978 km2, 镍次之, 其次为铅和铜, 锌最小, 只有100.476 3 km2。此外, 各重金属溶出含量较高区域主要集中在规划电厂排水口附近, 与脱硫酸性废水的持续排放密切相关, 可见脱硫酸性废水的长期排放将对该区的环境质量造成不可逆的影响。因此, 对于采用海水烟气脱硫工艺的滨海电厂而言, 既要严格控制外排废水的pH不能过低, 还需严格限制外排废水重金属的超量排放。
3结论