集中供热中的板式换热器结垢致锗塞问题

[ 字号: ] [ 关闭 ] 2008-11-25 8:27:02 来自网络 作者:admin 浏览次数: 发表评论

关键词:换热器

自从80年代初,国内外集中供热行业逐步选用了体积小、占地少、重量轻、投资少、拆装方便、换热效率高的板式换热器,取代了笨重的管壳式换热器。板式换热器在热网交换站中所起的作用越来越被供热同行们所重视,并逐步推广。太原市集中供热于1994年投产运行,共建82座热力站,供热面积达到800万砰。82座热力站共选用了92台国产的可拆装换热器和85台进口的焊接式换热器。但在近几年里,由于板式换热器流通截面小,结垢、堵塞造成换热器效率降低,影响了供热效果。因此,分析和研究板式换热器在集中供热中的应用是非常必要的。

    1.板式换热器堵塞原因分析

    1.1 循环水遇热结垢造成堵塞

    生产运行过程中,循环水遇热结垢,降低换热器热效率。热网循环水源为自来水和深井水。自来水的硬度一般为6 mgN/L一8 m&N/L,深井水的硬度一般为14 mgN/L一20 mgN/L,水中的钙镁重碳酸盐遇热后分解为碳酸钙沉淀物及松软无

定形的氢氧化镁。其反应如下:

        

    这些沉淀物,其中一部分粘结在受热强度较大的换热器受热面上,形成坚硬或松软的水垢,另外一部分则悬浮在循环水中循环流动。当换热器受热面处水循环不良,流速较低或成“死水”时,这些悬浮物便沉积在换热器表面上,形成二次水垢。由于水垢的导热系数比钢板的导热系数低10倍一800倍,因此,大大降低了换热器的传热效率。水垢增厚1 mm,热效率降低8%一9%。

    1.2 杂质进人管网造成堵塞

    进人管热网施工过程中不可避免地有杂质进入管网,热网运行时杂质随循环水进人换热器造成堵塞,降低换热器热效率。

    1.2.1 热网管道焊接过程中的客观因素

    热网是由口径大小不同的管道组成的,在管道的焊接过程中,焊条的残余短节和焊渣不可避免地进人管网。口径大的可进行人工清扫,小口径的则无法清扫。

    1.2.2 热网施工过程中的人为因素

    当管道送到施工现场时,由于工地土质松软,管道经过卸、送,焊接之前内部已经有了砂、土等杂物。另外,由于热网施工周期较长,在长期的敞口放置过程中,有一些人随意把石头、瓦片、编织袋、塑料袋、木棍、建筑垃圾扔进管道中。

    1.2.3 热网施工过程中的环境因素

    集中供热工程工程量大,施工周期长,运到施工现场的管道不可能在短时间内全部施工,需较长时间存放在施工现场。由于太原地处黄土高原,且风沙较多,时间久了尘土会厚厚地积沉在管内壁,且不易被清扫掉。

    1.3 管道内壁生锈,形成铁锈泥造成堵塞

    由于一 、二次网的循环水都未经过除氧处理,管道内氧对金属的腐蚀不可避免,尤其是夏季停运期间,管道内水温度较低,水中氧溶解度较高,常温下(25℃)为5.75 m岁L,对管道腐蚀相当严重,尤其是管道处于半充水状态时,由于空气中含氧量更高,对管道的腐蚀更为严重,呈点状、片状腐蚀。当热网运行时,铁锈随循环水进人换热器,与换热器板片表面的水垢结合,形成巧克力色的水垢片,严重堵塞换热器流通截面,造成热效率降低。

    2 板式换热器堵塞后的处理方法

    2.1 国产板式换热器

    国产板式换热器最大的优点是可拆装,不受时空限制,无论是换热器堵塞还是结垢,都可以通过拆装,把杂物和水垢彻底清理干净,从根本上解决了堵塞问题。不足之处是拆装的劳动强度大、时间长,随着拆装次数的增加,其密封胶条老化变质、受损,需更换。拆装时要注意使板片受力均匀,避免受力不均变形损坏板片。

    2.2 进口板式换热器

    进口板式换热器为焊接式整体型,无法进行拆装,只可进行清洗,具体步骤如下:① 水反冲洗:沿与运行方向相反的方向把泵、管道、换热器接好,利用带有一定压力的水进行连续的开式冲洗,尽可能把堵塞换热器的杂物冲洗干净。②酸洗:把甲酸、缓蚀剂、表面活性剂与软水按一定比例配制好,然后从下往上加人换热器,浸泡一定的时间,使其与水垢充分发生反应后,再进行循环酸洗,最后稀释排放。主要目的是把换热器内部的水垢除掉。③ 钝化处理:把NaOH,Na 3P04、软化水按一定比例配好,利用动循环的方式对换热器进行碱洗,使pH >7后用水冲洗干净即可。目的是中和残余酸液,使换热器不受腐蚀。进口换热器清洗程序比较复杂,成本费用较高,其结果不易观察,尤其在运行期不便于操作。

    3 防止板式换热器堵塞的措施

    3.1 设计方面

    3.1.1 设计选型

    由于换热器流通截面较小,砂石、焊条、焊渣通过冲洗、酸洗无法将其从换热器中清除掉,必然影响换热器的热效率,所以应尽可能采用可拆装式换热器。

    3.1.2 加装连通管

    在换热器的供、回水管间加装连通管。在运行前,先关闭换热器的进、出口阀门,让循环水不通过换热器进行循环,待运行一段时间,使管网系统的杂物进入除污器、滤网后进行清掏,这样可使换热器受到隔离保护。

    3.1.3 加设排污阀

    在进换热器前的人水管上加装排污阀。换热器投运前,应先打开排污阀进行排污,待水干净后方可进人换热器。另外,在换热器发生堵塞时,可用此阀作反冲排水口。

    3.1.4 加装除氧设施

    氧腐蚀除对管道寿命有影响外,其铁锈泥对换热器的换热效果影响较大,所以各热力站应加装除氧装置。

    3.2 材料供应方面

    材料供应时,应在管道两端加装塑料或橡胶盖,以避免外界尘土的侵人,且供、回水管应以不同的颜色区分。

    3.3 施工方面

    3.3.1 加强施工管理与监督,施工单位在管道对接时才可取下塑料盖,并如数交回其管理部门,如果管道另一端暂时不对接,必须用专用封堵临时封闭,并做好记录,作为竣工验收的必须资料。施工管理人员应严格监督执行。

    3.3.2 大口径管道每安装一段管道后,都应及时组织人员清理焊条、焊渣。

    3.3.3 管道施工完毕后,必须组织专人负责进行彻底清洗。未进行清洗或清洗不合格的管线不允许并网运行。

    3.4 生产运行管理方面

    3.4.1 换热器投运之前,必须与系统隔开,利用连通管进行冷态试车,待循环一定时间后,把除污器和滤网内杂物清除干净,然后再进行循环,直到把异物彻底清除干净,同时还要进行不定期的排污。总之,系统水不合格,决不允许投用换热器。

    3.4.2 运行过程中应严把水质关。运行过程中,进人系统的补充水必须经过软化检验,合格后方可人网。运行人员必须定时对软化水进行化验、检查,化验监督部门应进行不定期的抽查,以保证入网水合格。

 



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