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通过分析蒸汽换热器存在的问题提高设备安全运行、节能降耗的保证

蒸汽换热器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备.锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分.锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能.提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用.产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站,船舶,机车和工矿企业.
  蒸汽换热器既可作为单元设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可作为工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的换热器,在化工生产中,换热器的吨位约占整个化工生产工艺设备的20%~30%,由此可见,蒸汽换热器在化工产业中发挥着不可替代的作用。随着我国工业化建设、城镇化建设速度加快,城市供暖设施建设的不断完善,市场对换热器的需求量保持着稳步增长态势,这为我国换热器产业的蓬勃发展提供了客观条件,近年来,我国蒸汽换热器产业发展状况良好,需求量和市场份额稳步增长。
  蒸汽换热器作为系统中最常见的换热设备,它运行状况好坏直接影响对外供热质量。分析换热器在运行中存在问题的原因,对换热站实现安全运行、节能降耗工作意义重大。
  (一)疏水不畅   该系统在运行中存在凝结水排水不畅的现象,换热器内水位经常到高限,必须要开旁路进行疏水,否则蒸汽换热器内水位升高,汽侧汽压升高,造成加热器汽侧安全阀起跳。
  (二)蒸汽换热器内存在结垢现象   换热器结垢,将会对换热器的换热效果产生很大的影响,造成换热系数降低,换热效率大大降低,出口水温低。
  (三)换热器内空气未排出  该蒸汽换热器本体未设计管程、壳程高点放气阀,这样在一定程度上会影响换热效果。为了减少影响,我们在整个供热系统的供、回水管路的最高点装有放气阀,在运行初期系统充水时以及运行中进行不定期放汽,尽量减少系统内存在空气影响换热效果。
  (四)水路堵塞   换热器水路堵塞会使流经换热器循环水量减少,造成换热器水路出水与进水温差大、压差大,疏水温度高。
  (五)蒸汽量不足   在该系统中,蒸汽计量装置采用涡街流量计,由于安装条件所限,无法满足蒸汽的计量装置安装要求,对于进入换热器的蒸汽量无法得到准确的数据。
  (六)换热器选型过小,造成换热量不足

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蒸汽换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。蒸汽换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。蒸汽换热器广泛应用于冶金、石油、化工、食品、制药、船舶、纺织、造纸等行业,是加热、冷却、热回收、快速灭菌等用途的优良设备。
  蒸汽换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
  蒸汽换热器主要由框架和板片两大部分组成。
  板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
  框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
  蒸汽换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。
  1.2蒸汽换热器的特点
  (蒸汽换热器与管壳式换热器的比较)
  a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高清水清洗干净残留酸液,使pH≥7。拆开清洗时,将板片在清洗液中浸泡30 min,然后用软刷轻刷结垢,最后用清水清洗干净。清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。若采用不拆卸机械反冲洗方法,应事先在介质进、出口管路上接一管口,将设备与机械清洗车连接,把清洗液按介质流动的反方向注入设备,循环清洗时间1O~1 5 min,介质流速控制在0.05~0.15 m/s。最后再用清水循环几遍,使清水中Cl质量浓度控制在25 mg/I 以下。② 二次循环水最好采用经过软化处理后的软水,一般要求水中悬浮物质量浓度不大于5 mg/L、杂质直径不大于3 mm、pH≥ 7。当水温不大于95℃时,Ca 、Mg 浓度应不大于2 mmol/L;当水温大于95|C 时,Ca 、Mg 浓度应不大于0.3 mmol/L、溶解氧质量浓度应不大于0.1 mg/L。
  ③对于集中供热系统,可以采用一次向二次补水的方法。
  2.4 供热温度不能满足要求
  2.4.1 产生原因
  ① 一次侧介质流量不足,导致热侧温差大,压降小。② 冷侧温度低,并且冷、热末端温度低。③ 并联运行的多台蒸汽换热器流量分配不均。④蒸汽换热器内部结垢严重。
  2.4.2 处理方法
  ① 增加热源的流量或加大热源介质管路直径。
  ② 平衡并联运行的多台蒸汽换热器的流量。③拆开蒸汽换热器清洗板片表面结垢。
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