Evaluation of the thermal degradation process within the steam power plants heat exchangers

• Autorzy: Hajduk T.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12314005.1217198

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The consequence of the deposits presence on the heat transfer surface of the following heat exchangers: shell-and-tube condensers, the regenerative feed water exchangers, are commonly the loss of heat exchanger capacity, owing to the high value of heat conductive resistance of fouling. The process is more often defined as the thermal (heat) degradation of a given heat transfer device. The symptoms of heat degradation are usually defined as the difference between the values of thermal-flow parameters for the current and the reference state. Moreover, this process always entails an increase in the cost of energy conversion, leading to increasing the emission output of greenhouse gases consequently increasing the environmental degradation. It is worth mentioning that deposits settled on the waterside of heat transfer surface could also initiate the process of tubes obliteration. This phenomenon is characteristic for condensers cooled by seawater in particular. Reducing internal diameter of any single heat exchanger pipe by the deposits cause the rise in flow resistance and also reduce the condenser cooling water pump capacity. Ultimately, it leads to the reduction in water flow rate, resulting in an additional increase in the resistance of heat transfer. Furthermore, reducing the flow rate of cooling water causes the enhancement of the fouling settling rate. The paper describes the above-mentioned phenomena and presents the quantitative determinants of the thermal degradation description for heat exchangers based on the results of the author’s own experimental research.

Słowa kluczowe

EN

steam power plants; fouling of heat transfer surface; thermal degradation determinants

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 23, No. 4
• Strony: 127--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Hajduk T.

• Gdynia Maritime University Faculty of Marine Engineering Morska Street 83, 81-225 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Adamson, W. L., The impact of fouling on condenser design and operation, (Ed.) Marto, P.J., Power Condenser Heat Transfer Technology, Publishing Co., pp. 439-444, 1981.
• [2] Brahim, F., Augustin, W., Bohnet, M., Numerical simulation of the fouling structured heat transfer surfaces, 2003 ECI Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning. Fundamentals and Applications, pp. 121-129, Santa Fe 2003.
• [3] Butrymowicz, D., Gardzilewicz, A., Analiza możliwości pomiaru oporu cieplnego zanieczysz-czeń powierzchni wymienników ciepła, Opracowanie Instytutu Maszyn Przepływowych PAN, Nr arch. 281/1996, Gdask 1996.
• [4] Butrymowicz, D., Trela, M., Zagadnienia obliczania wymiany ciepła w niskociśnieniowych wymiennikach regeneracyjnych, Energetyka 2000, Zeszyty Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej, Nr 56, s. 178-187, Wrocaw 2000.
• [5] Butrymowicz, D., Influence of fouling and inert gases on the performance of regenerative feedwater heaters, Archives of Thermodynamics, Vol. 23, No. 1-2, pp. 127-140, 2001.
• [6] Chenoweth, J.M., Final Report of the HTRI/TEMA Joint Commitee to Review the Fouling Section of the TEMA Standards, Heat Transfer Engineering, Vol. 11, No 1, pp. 73-107, 1990.
• [7] Chmielniak, T., Technologie energetyczne, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2008.
• [8] Cunningham, J., The effect of use of noncondensable gases on enhanced surface condensers, (Eds.) Marto, P.J., Nunn, R.H., Power Condenser Heat Transfer Technology, Hemisphere Publishing Co., pp. 353-366, 1981.
• [9] Górski, Z., Budowa i działanie okrętowych wymienników ciepła. Construction and working of marine heat exchangers, Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia 2007.
• [10] Hajduk, T., Butrymowicz, D., Dokumentacja techniczna stanowiska do badań oporów cieplnych zanieczyszczeń energetycznych wymienników ciepła wraz z systemem chłodzenia, Opracowanie Instytutu Maszyn Przepływowych PAN, Nr arch. 128/2008, Gdańsk 2008.
• [11] Hajduk, T., Butrymowicz, D., Dudar, A., Zagadnienia pomiaru oporu cieplnego zanieczysz-czeń wymienników ciepła, VII Konferencja naukowo-praktyczna Energia w nauce i technice, s.620-631, Białystok-Suwałki 2008.
• [12] Hobler, T., Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa 1986.
• [13] Knudsen, J. G., Fouling in heat exchangers. Overview and summary, (Ed.) Hewitt, G.F.,
• Handbook of heat exchanger design, Begell House Inc., pp. 3.17.1.1-7.5, New York 1992.
• [14] Kotlewski, F., Mieszkowski, M., Pomiary w technice cieplnej, WNT, Warszawa 1972.
• [15] Michiejew, M., Zasady wymiany ciepła, PWN, Warszawa 1953.
• [16] Pudlik, W., Wymiana i wymienniki ciepła, Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdansk 1988.
• [17] Rusowicz, A., Analiza powstających osadów w rurach skraplacza energetycznego, XII Sympozjum Wymiany Ciepła i Masy, T. 2, s. 753-761, Krakow 2004.
• [18] Szargut, J., Ekologiczne uwarunkowania energetyki, Energetyka, Nr 1(463), s. 378-383, 1993.
• [19] Taborek, J., Effects of fouling and related comments on marine condenser design, (ed.) Marto, P.J., Power Condenser Heat Transfer Technology, Publishing Co., pp. 425-430, 1981.
• [20] Zbroińska-Szczechura, E., Dobosiewicz, J., Diagnostyka materiałowa i cieplna skraplaczy, Energetyka, Vol. LIV, Nr 3(549), s. 122-124, 2000.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.