淺談電廠換熱站常見故障及設備選型

王麗麗

摘 要：本文對電廠換熱站設備易發(fā)生的故障進行了簡單介紹，并據(jù)此對換熱站設計工作中設備選型進行討論。

關鍵詞：電廠;換熱站

電廠換熱站在熱力供應工作方面占據(jù)重要地位，需要在設計過程中考慮各種因素，提高換熱站設備的壽命周期和規(guī)避故障的能力，從而保證供暖系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

一、換熱站設備常見故障

1、換熱器缺失熱量

換熱器在換熱站中居于核心地位，運行中易出現(xiàn)熱量缺失故障，其中選型問題、內(nèi)部垢結(jié)等是造成這種故障的主要原因。換熱器選型過小，會導致其內(nèi)部氣壓處于較低值，無法達到換熱標準，正常供熱會受影響。換熱器內(nèi)部的循環(huán)水水質(zhì)過差，則容易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，降低換熱效率，導致出水溫度低而排出的凝結(jié)水溫度高的現(xiàn)象。此外，換熱器出現(xiàn)堵塞、通路不暢等故障時需及時清洗或更換設備[1] 。

2、循環(huán)水泵入口壓力超過限值

循環(huán)水泵進口壓力均有最高限值要求，設計師在換熱站設計工作中往往忽視這一參數(shù)，致使循環(huán)水泵在實際運行過程中容易出現(xiàn)運轉(zhuǎn)電流過高、水泵外殼破裂等故障，引發(fā)這一故障的主要原因是循環(huán)水泵的入口實際工作壓力超出其最高壓力限值。

3、補水水質(zhì)較差

補水系統(tǒng)水源水質(zhì)不達標，會導致?lián)Q熱器及輸送管道出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕狀況[2]，設備長時間運轉(zhuǎn)會造成堵塞和穿孔，降低管道傳輸能力，縮短換熱站、熱網(wǎng)的運行壽命。

4、疏水器排水孔堵塞

疏水器在蒸汽供熱系統(tǒng)中具有重要作用，其主要依靠內(nèi)部排水孔排水來排除系統(tǒng)中的凝結(jié)水和多余空氣。疏水器排氣孔一旦堵塞，會直接影響換熱站正常運行。

二、電廠換熱站主要設備選型

1、換熱器

換熱器是換熱站主要設備，其規(guī)格和質(zhì)量會直接影響換熱站運轉(zhuǎn)的可靠性。 換熱器的容量和數(shù)量設置需要依據(jù)實際供暖、通風等負荷計算選擇，一般情況下不考慮設置備用換熱器，但需要保證所有供熱設備熱負荷達到額定標準。設計中，應該依據(jù)熱負荷增長趨勢，考慮對換熱器的擴容和預留，同時，合理考慮供熱距離、氣候特點等因素來是否決定設置尖峰換熱器。換熱器的選擇需綜合考慮系統(tǒng)中的水壓、溫度等參數(shù)，并與其匹配，確保換熱站可靠運行 [3]。

換熱器運行中發(fā)生故障，需要采取必要措施進行排除。如合理控制循環(huán)水的質(zhì)與量，加強水質(zhì)檢測的同時應盡可能降低系統(tǒng)中水量的流失。針對換熱器的結(jié)垢問題，需及時進行拆洗或用化學試劑進行清洗，以保證換熱器運行安全、穩(wěn)定。

2、循環(huán)水泵

通常循環(huán)水泵的最高運行壓力不應當高于1.6Mpa，吸入口的壓力值應該小于等于0.3Mpa[4]，在設計中應采用大型設計軟件對系統(tǒng)各部分壓降進行水利計算，明確循環(huán)水泵入口壓力，并根據(jù)計算采取合理工藝措施及選擇泵型。

第一，針對頂點處壓力數(shù)值大于0.3 Mpa的熱力系統(tǒng)，應該選擇R系列循環(huán)水泵，不建議選取單級離心泵。

第二，如果設計人員不清楚所選取的循環(huán)水泵的入口壓力，需及時與廠家溝通確認。如果選取的循環(huán)水泵與入口需要承受的壓力不符，需要及時進行調(diào)整或者更換。

第三，水擊對換熱系統(tǒng)損害很大，設計過程中可以通過增設旁通管的方法做好泄壓工作，防止水擊情況出現(xiàn)。

換熱站中循環(huán)水泵的設置需要考慮到換熱站內(nèi)部的熱量損耗和壓力降的具體狀況。循環(huán)水泵流量應該達到整個換熱站熱力供應系統(tǒng)中全部流量的110%，循環(huán)水泵的揚程需要達到換熱站整體熱力體統(tǒng)中總壓力降的110%到120%之間。考慮占地、檢修等因素，一般選擇立式水泵。為節(jié)約電能、方便管理，應合理配套設置變頻設備[5]。

3、補水泵

補水泵系統(tǒng)的設計首先要求補水水質(zhì)達標，避免使用水質(zhì)不好的工業(yè)水源，應對補水水源合理的除氧、軟化處理，鐵、錳和懸浮物等含量達到標準要求。熱力系統(tǒng)中的補水量應該達到換熱站整體水量的1%到2%，通常情況，大型熱力系統(tǒng)取1%，小型熱力系統(tǒng)則取2%。根據(jù)補水總量合理確定補水泵的排量。換熱系統(tǒng)定壓點位置的確定工作具有重要意義，通常應該設置在水泵的吸入側(cè)、集水箱上部。

4、疏水器

疏水器在蒸汽熱力系統(tǒng)中具有重要作用，其運行狀況直接影響系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。疏水器在運行中的作用旨在自動防止蒸汽泄漏，并對設備與傳輸管道中的凝結(jié)水進行及時快捷的排出，同時排出系統(tǒng)中的多余空氣。

疏水器種類較多，如圓盤式、浮筒式等。所有型號的疏水器，其內(nèi)部均具有排水孔構(gòu)造，疏水器的型號尺寸直接影響疏水器的排水能力。當凝結(jié)水流經(jīng)疏水器的排水孔時，由于壓力迅速降低以及飽和溫度的突然下降，部分凝結(jié)水會發(fā)生重新汽化的現(xiàn)象。因為蒸汽的比容值大于水的比容值，因此蒸汽在經(jīng)由排水孔時會占據(jù)排水孔的大部分面積，使排水量大幅降低。

疏水器通常采取水平安裝，前后均需設置控制閥門，以便于檢修，疏水器的前后需要設置沖洗和檢測管，沖洗管應該設置在前閥門的前端，起釋放空氣和清洗管道的作用，檢測管應該設置在后閥門與疏水器之間，以檢測疏水器日常運行狀況;一般狀況下，疏水器的設計需要考慮旁通管的設置，使系統(tǒng)在開始運行階段，排出大量的空氣和凝結(jié)水。運行階段旁通管需要保持關閉狀態(tài)，防止水蒸氣串流進回水系統(tǒng)中，對熱力設備的正常運轉(zhuǎn)造成不利影響。

三、結(jié)束語

電廠換熱站的設計工作中，需要規(guī)避各種設備在運行中易發(fā)生的故障問題，合理選型，精細計算，以保證換熱站在供熱系統(tǒng)中安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]魯波.集中供熱管網(wǎng)換熱站自控儀表設計[J].應用能源技術，2011（07）.

[2]賈寶秋，周晶，崔寶康.居住小區(qū)給水管道設計流量計算方法[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2011（03）.

[3]趙閣.電廠廠區(qū)采暖換熱站設計[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2012（10）.

[4]金銳.某小區(qū)換熱站設計[J].科技創(chuàng)新論壇，2013（04）.

[5]章熙民，任澤霈.傳熱學[M].中國建筑工業(yè)出版社，2011.

（作者單位：中油電能熱電一公司）