凝汽器是热电厂汽轮机组的一个重要辅机，它的主要任务是将汽轮机排汽凝结成水，在汽 轮机排汽口建立与维持一定的真空度，凝汽器对整个电厂的安全、经济运行具有重要作用。 电站凝汽器是一种特殊的管壳表面式换热器，长期来铜管几乎成为凝汽器冷却管的唯一选 择，故发电厂习惯上将凝汽器冷却管直接称为铜管。 影响凝汽器真空度下降最主要的原因是换热器结垢，清洁铜管热阻很小，然而凝汽器运行 一段时间后，换热面上会积起水垢、污泥、油污之类的覆盖物垢层，使得污垢热阻成为传热过 程的主要热阻，造成传热系数减小，换热性能下降，进而影响汽轮机的真空度。铜管结垢后还 会产生局部腐蚀，严重时会导致铜管及管板泄漏。 华东理工大学开发出双螺旋槽凝汽器换热管，用耐蚀性能较好的0.6mm薄壁不锈钢管来 代替1mm的凝汽器铜管，达到较好的阻垢和强化冷凝传热效果，大大提高了凝汽器的换热性 能，应用到60MW机组，传热端差下降1-2℃。 

凝汽器是凝汽式汽轮发电机组的重要辅机之一，其性能对机组效率和功率有重大影响，在凝汽器中采用强化传热新技术对提高机组运行经济性和节能降耗有着重要意义。我校与江苏萃隆精密铜管有限公司合作，从2005年起对高效冷凝管在凝汽器中的应用进行可行性研究，2005年10月在江苏萃隆精密铜管有限公司的热电厂对3MW抽汽凝汽式汽轮发电机组凝汽器采用新研制的铁白铜高效冷凝管替换原来的光管，稳定运行至今，并经过夏季高温季节考验。与改造前相比，冷却水流量下降一半，真空度提高4kPa，凝汽器端差由原来的14℃降至3.2 ℃，煤耗率比改造前下降56g/kWh，取得显著的增产节能效果。这一技术可望应用于大型电厂凝汽器，若在大型电厂凝汽器中推广使用新型高效冷凝管，煤耗率可下降至少5g/kWh。 主要性能指标1．3MW发电机组凝汽器降低煤耗56g/kWh，一年收回投资；2．大型电厂凝汽器降低煤耗5g/kWh以上。

01. 成果简介 本项成果应用于电厂，在电厂凝汽器改造过程中采用该仿生优化管束布置形式，可以实现换热性能增强20%以上。该仿生优化管束布置的凝汽器，其换热管在管板上的布置呈仿生双连树形布置，由仿生双连树疏松树枝管束区管束、仿生双连树密集管束区管束、渐缩空冷区管束等组成；仿生双连树疏松树枝管束区由上部倾斜向上的仿生树枝形管束、下部水平的仿生树枝形管束和底部向下的仿生树枝形管束等组成。本项成果具有管束汽流流场均匀无涡流、壳侧汽阻小、热负荷分布均匀、凝结水过冷度小、凝汽器的传热系数和运行真空度都较高的优点，其换热系数可按HEI计算值高10%-20%，可大幅节能。 图1 仿生优化布置管束凝汽器数值模拟流场  图2 某600MW机组凝汽器施工现场 在国家发改委示范工程项目的支撑下，分别在莱城电厂2台机组、蒲城电厂1台机组（330MW），华电邹县电厂2台机组（600MW）等进行了工程示范，改造后的凝汽器压力降低0.8-1.5kPa，节约标煤约2-4g/kWh，节能效果明显。02. 应用前景 电厂凝汽器改造。03. 知识产权 相关成果已授权中国发明专利2项。04. 团队介绍 团队主要研究领域为传热强化与节能理论技术及工程应用研究, 负责人为副研究员。承担国家十二五重大专项子课题、973课题、重点基金、国家发改委示范工程项目课题、科技支撑计划子课题、国际合作等项目，曾获国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖。科研成果发表论文80余篇，申请专利70余项。05. 合作方式 商务合作。06. 联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn