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冷卻器運(yùn)行故障分析
分析了熱力站水一水板式冷卻器的運(yùn)行故障,主要表現(xiàn)為:
情況1,熱流體出口溫度達(dá)到冷流體出口溫度的1.1倍以上;
情況2,冷熱流體出口溫度接近且均偏低。情況1由于冷卻器內(nèi)結(jié)垢導(dǎo)致熱阻增大,可進(jìn)行除垢、清洗排除故障。
情況2由于冷卻器堵塞或一次側(cè)進(jìn)水管存在氣堵,應(yīng)加強(qiáng)施工管理,預(yù)防雜物進(jìn)入管道;在一次側(cè)進(jìn)水管*高點(diǎn)安裝放氣閥,運(yùn)行中經(jīng)常放氣。
關(guān)鍵詞: 水一水板式冷卻器,逆流傳熱,結(jié)垢,堵塞
目前,供熱系統(tǒng)大多采用問壁式冷卻器,板式冷卻器即屬于這種類型。板式冷卻器運(yùn)行一段時(shí)間后,傳熱效率會(huì)有所下降。本文對水一水板式冷卻器(以下簡稱冷卻器)的運(yùn)行故障及原因進(jìn)行分析。
1 冷卻器的運(yùn)行故障
在冷卻器中,冷、熱流體分別在固體壁面的兩側(cè)流過,熱流體的熱量主要以對流方式傳給壁面,經(jīng)過壁面導(dǎo)熱再傳給冷流體。為了強(qiáng)化傳熱效果,冷熱流體常采用逆流傳熱方式。冷卻器通常在穩(wěn)態(tài)下工作,其傳熱方程見文獻(xiàn)1~3,冷卻器內(nèi)冷熱流體溫度沿程變化見圖1。
正常情況下,冷流體出口溫度接近或超過熱流體出口溫度,但在實(shí)際運(yùn)行中,往往由于冷卻器故障出現(xiàn)冷熱流體溫度不正,F(xiàn)象。冷卻器故障主要表現(xiàn)為:情況1,熱流體出口溫度達(dá)到冷流體出口溫度的1.1倍以上,不符合逆流傳熱規(guī)律;情況2,冷熱流體出口溫度接近且均偏低。
2 原因分析及排除方法
、 情況1
當(dāng)熱流體出口溫度達(dá)到冷流體出口溫度的1.1倍以上時(shí),說明冷卻器已經(jīng)結(jié)垢,污垢層構(gòu)成了附加導(dǎo)熱熱阻,影響傳熱效果。
某區(qū)政府熱力站的供熱面積為4×10 m ,供熱能力為2.8 MW,冷卻器已使用10 a。2005年冬季,發(fā)現(xiàn)該冷卻器出現(xiàn)了情況1中的問題,運(yùn)行參數(shù)為:一次側(cè)進(jìn)口溫度為70℃ ,出口溫度為65 oC;二次側(cè)進(jìn)口溫度為42℃ ,出口溫度為45℃。此時(shí),冷卻器一次側(cè)閥門全開,已無法正常調(diào)節(jié)。隨著室外溫度降低,該熱力站已不能滿足供熱需求。另一座同樣規(guī)模熱力站的冷卻器運(yùn)行參數(shù)為:一次側(cè)進(jìn)口溫度為70℃ ,出口溫度為44 oC;二次側(cè)進(jìn)口溫度為41℃ ,出口溫度為48℃。此時(shí),冷卻器一次側(cè)閥門未**打開,還有調(diào)節(jié)余地。將冷卻器拆開,發(fā)現(xiàn)板片表面結(jié)垢,而且表面有泥層(管道施工時(shí)帶人),結(jié)垢層厚度約1 mm。除垢、清洗后,傳熱效果明顯改善,具體運(yùn)行參數(shù)為:一次側(cè)進(jìn)口溫度為70℃ ,出口溫度為45 oC;二次側(cè)進(jìn)口溫度為41℃ ,出口溫度為49℃。此時(shí),一次側(cè)閥
門處于半開狀態(tài),恢復(fù)正常調(diào)節(jié)。
、 情況2
出現(xiàn)情況2時(shí),可以判定熱流體流量偏小,不能充分加熱冷流體,冷流體溫度不能繼續(xù)提高。導(dǎo)致這種情況的原因?yàn)?strong>冷卻器堵塞和冷卻器一次側(cè)進(jìn)水管存在氣堵。
某地稅局熱力站冷卻器正常運(yùn)行的運(yùn)行參數(shù)為:一次側(cè)進(jìn)口溫度為70℃、出口溫度為45℃ ,二次側(cè)進(jìn)口溫度為41℃ ,出口溫度為49℃。出現(xiàn)異常時(shí)的運(yùn)行參數(shù)為:一次側(cè)進(jìn)口為70℃,出口溫度為32℃,二次側(cè)進(jìn)口溫度為28℃ ,出口溫度為33℃。將冷卻器拆開,發(fā)現(xiàn)冷卻器一次側(cè)通道大部分被雜物堵住,流通面積已經(jīng)很小。將冷卻器進(jìn)行反沖洗,并清洗除污器后,運(yùn)行參數(shù)恢復(fù)正常,這屬于冷卻器堵塞的情況。廣川熱力站冷卻器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象與上述某地稅局熱力站相同,但清洗冷卻器和除污器后,收效并不明顯。觀察現(xiàn)場管道布置發(fā)現(xiàn):一次水進(jìn)站后,管道上升,然后再下降進(jìn)人冷卻器,管道在站內(nèi)出現(xiàn)了1r型彎,而此處只有一塊壓力表,無放氣閥門。將壓力表卸下,打開表彎上的旋塞閥放氣,發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)存在大量空氣。放氣約15 min后,一次水逐漸進(jìn)人冷卻器,一次側(cè)出水溫度逐漸提高,二次側(cè)溫度隨之提高,供熱恢復(fù)正常,這屬于一次側(cè)進(jìn)水管存在氣堵的情況。
根據(jù)以上情況,我們采取了如下措施:加強(qiáng)施工管理,預(yù)防施工中雜物進(jìn)人管道;在一次側(cè)進(jìn)水管*高點(diǎn)安裝放氣閥;在運(yùn)行操作中,經(jīng)常放氣。
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