淺談電廠換熱站常見故障及設(shè)備選型

王麗麗

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

關(guān)鍵詞：電廠；換熱站

電廠換熱站在熱力供應(yīng)工作方面占據(jù)重要地位，需要在設(shè)計(jì)過程中考慮各種因素，提高換熱站設(shè)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(yùn)行。

一、換熱站設(shè)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(yùn)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(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部氣壓處于較低值，無法達(dá)到換熱標(biāo)準(zhǔn)，正常供熱會(huì)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(dǎo)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(shí)需及時(shí)清洗或更換設(shè)備[1]。

2、循環(huán)水泵入口壓力超過限值

循環(huán)水泵進(jìn)口壓力均有最高限值要求，設(shè)計(jì)師在換熱站設(shè)計(jì)工作中往往忽視這一參數(shù)，致使循環(huán)水泵在實(shí)際運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)運(yùn)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(shí)際工作壓力超出其最高壓力限值。

3、補(bǔ)水水質(zhì)較差

補(bǔ)水系統(tǒng)水源水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器及輸送管道出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕狀況[2]，設(shè)備長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)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(yùn)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(huì)直接影響換熱站正常運(yùn)行。

二、電廠換熱站主要設(shè)備選型

1、換熱器

換熱器是換熱站主要設(shè)備，其規(guī)格和質(zhì)量會(huì)直接影響換熱站運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。換熱器的容量和數(shù)量設(shè)置需要依據(jù)實(shí)際供暖、通風(fēng)等負(fù)荷計(jì)算選擇，一般情況下不考慮設(shè)置備用換熱器，但需要保證所有供熱設(shè)備熱負(fù)荷達(dá)到額定標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)中，應(yīng)該依據(jù)熱負(fù)荷增長趨勢，考慮對換熱器的擴(kuò)容和預(yù)留，同時(shí)，合理考慮供熱距離、氣候特點(diǎn)等因素來是否決定設(shè)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(yùn)行 [3]。

換熱器運(yùn)行中發(fā)生故障，需要采取必要措施進(jìn)行排除。如合理控制循環(huán)水的質(zhì)與量，加強(qiáng)水質(zhì)檢測的同時(shí)應(yīng)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(shí)進(jìn)行拆洗或用化學(xué)試劑進(jìn)行清洗，以保證換熱器運(yùn)行安全、穩(wěn)定。

2、循環(huán)水泵

通常循環(huán)水泵的最高運(yùn)行壓力不應(yīng)當(dāng)高于1.6Mpa，吸入口的壓力值應(yīng)該小于等于0.3Mpa[4]，在設(shè)計(jì)中應(yīng)采用大型設(shè)計(jì)軟件對系統(tǒng)各部分壓降進(jìn)行水利計(jì)算，明確循環(huán)水泵入口壓力，并根據(jù)計(jì)算采取合理工藝措施及選擇泵型。

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

第二，如果設(shè)計(jì)人員不清楚所選取的循環(huán)水泵的入口壓力，需及時(shí)與廠家溝通確認(rèn)。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(shí)進(jìn)行調(diào)整或者更換。

第三，水擊對換熱系統(tǒng)損害很大，設(shè)計(jì)過程中可以通過增設(shè)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(shè)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(yīng)該達(dá)到整個(gè)換熱站熱力供應(yīng)系統(tǒng)中全部流量的110%，循環(huán)水泵的揚(yáng)程需要達(dá)到換熱站整體熱力體統(tǒng)中總壓力降的110%到120%之間?？紤]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(yīng)合理配套設(shè)置變頻設(shè)備[5]。

3、補(bǔ)水泵

補(bǔ)水泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先要求補(bǔ)水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，避免使用水質(zhì)不好的工業(yè)水源，應(yīng)對補(bǔ)水水源合理的除氧、軟化處理，鐵、錳和懸浮物等含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。熱力系統(tǒng)中的補(bǔ)水量應(yīng)該達(dá)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(bǔ)水總量合理確定補(bǔ)水泵的排量。換熱系統(tǒng)定壓點(diǎn)位置的確定工作具有重要意義，通常應(yīng)該設(shè)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(yùn)行狀況直接影響系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。疏水器在運(yùn)行中的作用旨在自動(dòng)防止蒸汽泄漏，并對設(shè)備與傳輸管道中的凝結(jié)水進(jìn)行及時(shí)快捷的排出，同時(shí)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(hào)的疏水器，其內(nèi)部均具有排水孔構(gòu)造，疏水器的型號(hào)尺寸直接影響疏水器的排水能力。當(dāng)凝結(jié)水流經(jīng)疏水器的排水孔時(shí)，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(huì)發(fā)生重新汽化的現(xiàn)象。因?yàn)檎羝谋热葜荡笥谒谋热葜担虼苏羝诮?jīng)由排水孔時(shí)會(huì)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(shè)置控制閥門，以便于檢修，疏水器的前后需要設(shè)置沖洗和檢測管，沖洗管應(yīng)該設(shè)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(yīng)該設(shè)置在后閥門與疏水器之間，以檢測疏水器日常運(yùn)行狀況；一般狀況下，疏水器的設(shè)計(jì)需要考慮旁通管的設(shè)置，使系統(tǒng)在開始運(yùn)行階段，排出大量的空氣和凝結(jié)水。運(yùn)行階段旁通管需要保持關(guān)閉狀態(tài)，防止水蒸氣串流進(jìn)回水系統(tǒng)中，對熱力設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響。

三、結(jié)束語

電廠換熱站的設(shè)計(jì)工作中，需要規(guī)避各種設(shè)備在運(yùn)行中易發(fā)生的故障問題，合理選型，精細(xì)計(jì)算，以保證換熱站在供熱系統(tǒng)中安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]魯波.集中供熱管網(wǎng)換熱站自控儀表設(shè)計(jì)[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2011（07）.

[2]賈寶秋，周晶，崔寶康.居住小區(qū)給水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算方法[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（03）.

[3]趙閣.電廠廠區(qū)采暖換熱站設(shè)計(jì)[J]. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（10）.

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

[5]章熙民，任澤霈.傳熱學(xué)[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）