消除板式换热器堵塞故障

2013-10-18张树斌

科学之友 2013年9期

张树斌

（西山煤电公用事业分公司热力中心，山西太原 030053）

西山煤电集团公用事业分公司热力中心自2006年采用集中供热以来，所用的板式换热器一次侧运行正常，没有发生堵塞结垢现象。但板式换热器二次侧在运行中，二次侧污物多（水渣、水锈、泥等杂物），在运行中随循环水进入板式换热器内，使换热器发生堵塞故障，造成二次供热系统运行不稳定，热源能耗增加。由于换热器经常堵塞，所以需要打开进行清洗，每台清洗时间10～16 h，直接影响供热效果。同时，由于频繁清洗拆装，使板式换热器寿命降低，维修费用增加，职工劳动强度加大，浪费了热源，增加了运行成本。

换热器堵塞会降低换热器的换热效率，影响供热效果，影响供热单位的声誉和供热事业的发展，为此我们必须要高度重视。

为了保障换热器的换热效果，那就必须保证换热器流道畅通，无结垢、无堵塞。

造成换热器堵塞的原因是多方面的。我们现在用的换热机组是兰州兰石鲁尔热力机械厂生产的，在国内处于领先地位，热交换方式为水水交换，为热交换能力提供了保证；用的水处理设备均为美国阿图祖和富莱克生产的全自动水处理设备（钠离子交换器），这些都是可靠的。

1 板式换热器堵塞的原因

经多方调查研究和排查，得出造成板式换热器堵塞的主要原因有以下五方面。

1.1 热网大修后不按规定冲洗

每年夏季暖气管道和散热器大修后都要进行带压冲洗，运行前应关闭机组阀门，通过连通管对管网进行整体冲洗。将堵塞的换热器打开发现，堵塞物密度不大，经烘干化验，成分是铁锈泥、水渣和碳酸盐成分。实际情况证明，大修管道施工人员并没有对管道进行冲洗或冲洗不干净，整体冲洗不到位。

1.2 不按规定时间排污

换热机组初运行时，应关闭换热器供回水阀门，打开旁通门，冷态运行一周，同时，排污1～2次以后，每周定期排污1次，根据供回水压差可增加排污次数。实际检测状况是：排污记录不全，没有按规定排污；打开除污器，发现有水渣、水锈、泥等污物，过滤网孔径是φ5 mm，二次热网过滤器孔径小于5 mm的水渣易进入换热机组；操作人员不按规定时间排污，水渣就易在换热器拐弯处和机组底部沉积逐步导致堵塞。

1.3 二次热网失水量大，夏季停运对管网保养不当

热力中心规定，二次热网失水率小于系统容量的5%，夏季停运热网后要注水保养。而现状是：高层建筑热网失水率小于1%，老旧建筑热网失水率大于5%；二次热网氧腐蚀严重，局部有渗漏现象；管网中铁锈泥多，夏季大修热网拆开时间长，未做保养。

1.4 换热器水的运行方式不合理

换热机组由兰州兰石鲁尔热力机械厂设计提供，水的运行方式为低回高供。调查中拆开堵塞的换热器后发现里面有水渣、水锈、泥等，在换热器底部沉积较厚，颗粒状污物不易排除。同时，换热板上也结有水渣、水锈、泥等污物，厚度在1～2.5 mm，严重影响换热效果。

1.5 钠离子交换树脂再生液浓度不够

集中供热换热机组补给水执行标准GB1576—2001锅炉水质标准，硬度≤0.6 mmol/L，pH≥7，Cl-≤25 mg/L，再生液为饱和盐溶液，浓度不得小于20%.阳离子树脂的全交换容量一定，产水量和再生时间是在一定容量饱和再生液的情况下设定的参数。当再生液浓度和容量不够时，树脂的交换容量下降，尾水不合格，硬度大于0.6 mmol/L。调查发现，各换热站都有水质标准，并悬挂于墙上；但实际中工业盐纯度不够，泥渣多，氯化钠含量70%；再生液浓度5%～12%；换热片上挂有0.01～2.5 mm的水垢，给水水质不稳定。

2 针对板式换热器堵塞所采取的措施

2.1 制订并完善冲洗制度

制订并完善热网大修后的冲洗制度，严格执行大修热网冲洗制度，对施工队伍加大监管力度。

2.2 制订并完善排污制度

制订严格的排污制度，严格按我中心规定的排污时间进行排污，并派专人监督。

2.3 加大二次热网大修和维修力度，严格执行夏季停运热网的保养制度

①对腐蚀严重的热网及时进行更换；②对未更换的热网要严密监控，发现漏点及时维修；③夏季停运要做好对热网的注水保养。

2.4 改变水的运行方式

在不改变换热效果的原则下改变水的运行方式，用同径管将换热器回水由下回水改为上回水，供水由上供水改为下供水。

2.5 加大管理力度，确保购置合格的再生剂

①采用大颗粒且纯度高的工业盐；②确保溶盐箱底部有足够的未溶解盐；③再生后要立即加盐，保证浸泡时间在3～4 h；④再生前用比重计测浓度不小于20%.

3 具体的实施策略

3.1 针对不按规定时间排污这一问题的策略

①换热机组初运行时，打开供回水间加装的连通管阀门，再关闭换热器供回水阀门，让循环水不通过换热器进行循环，这样可使换热器受到隔离保护；②换热器运行中，按规定时间打开排污阀进行排污，待水干净后方可进入换热器，同时在换热器发生堵塞时，可用此阀做反冲洗排水口；③严格执行排污制度，运行第一周排污2～3次，以后每周排污1次，发现问题增加排污次数，并有专人监督检查。

3.2 针对再生液浓度不够这一问题的策略

阳离子交换树脂再生还原的再生液为饱和盐溶液（24%左右），浓度不够会直接影响阳离子交换树脂的再生效果及产水量。为此，除加强管理外，我们主要采取了以下几点措施。

①采购大颗粒且纯度高的工业盐（纯度＞90%）；②确保溶盐箱底部有足够的未溶解盐（＞300 mm）；③再生完要立即加盐，增加浸泡时间（＞200 min）；④保证再生吸盐过程中有足够的饱和盐水吸入；⑤使用变频恒压供水，再生时水压保持在0.35 MPa。

3.3 针对二次热网失水量大，热网夏季停运保养不当这一问题的策略

①加大二次热网治理力度，每年根据资金情况，分段更换腐蚀严重的老旧管网；②加大对未更换热网的监控力度，每天循环检查，发现漏点，及时处理；③制作和购买不同管径的卡子，在沙眼上垫3 mm橡胶板，用相应的卡子卡死漏点，这样维修速度快，效果好，如图1所示；④监察队严查用户私自放水或是居民用户洗衣服，饭店、洗车房私自盗用热网水等人为因素；⑤夏季停运热网要带压注水保养，并经常查看压力变化。

图1 卡死漏点示意图

3.4 针对大修后热网没有冲洗这一问题的策略

为避免换热器堵塞，大修后管道的冲洗尤为重要，必须要将施工后管道内的泥渣、铁锈泥、焊渣、沙石等杂物清洗干净，冲洗制度如表1所示。

表1 冲洗制度

3.5 针对换热器水的运行方式不合理这一问题的策略

为解决换热器易沉积水渣、水锈泥等杂物这一问题，我们将换热器供回水用同径管互换位置，原回水改在换热器上部，原供水改在换热器下部，即成为上回水、下供水，也就是换热器供回水位置互换。

4 实施效果

从2012-10-15—2012-12-30，相关人员对实施后的换热器进行了现场验证和测试分析，通过换热器活动前后运行参数的对比可以发现：换热器机组的供回水压差比活动前降低了0.06 MPa，供水温度比活动前提高了8℃以上，消除了热网内污物造成换热器堵塞和集气引起的气塞故障，延长了换热器的使用周期，减少了维修量，节约了维修费用，降低了职工的劳动强度，提高了供热效果，达到了消除换热器堵塞故障的目的。