消除板式換熱器堵塞故障

張樹斌

（西山煤電公用事業(yè)分公司熱力中心，山西 太原 030053）

西山煤電集團(tuán)公用事業(yè)分公司熱力中心自2006年采用集中供熱以來(lái)，所用的板式換熱器一次側(cè)運(yùn)行正常，沒(méi)有發(fā)生堵塞結(jié)垢現(xiàn)象。但板式換熱器二次側(cè)在運(yùn)行中，二次側(cè)污物多（水渣、水銹、泥等雜物），在運(yùn)行中隨循環(huán)水進(jìn)入板式換熱器內(nèi)，使換熱器發(fā)生堵塞故障，造成二次供熱系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，熱源能耗增加。由于換熱器經(jīng)常堵塞，所以需要打開進(jìn)行清洗，每臺(tái)清洗時(shí)間10～16 h，直接影響供熱效果。同時(shí)，由于頻繁清洗拆裝，使板式換熱器壽命降低，維修費(fèi)用增加，職工勞動(dòng)強(qiáng)度加大，浪費(fèi)了熱源，增加了運(yùn)行成本。

換熱器堵塞會(huì)降低換熱器的換熱效率，影響供熱效果，影響供熱單位的聲譽(yù)和供熱事業(yè)的發(fā)展，為此我們必須要高度重視。

為了保障換熱器的換熱效果，那就必須保證換熱器流道暢通，無(wú)結(jié)垢、無(wú)堵塞。

造成換熱器堵塞的原因是多方面的。我們現(xiàn)在用的換熱機(jī)組是蘭州蘭石魯爾熱力機(jī)械廠生產(chǎn)的，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，熱交換方式為水水交換，為熱交換能力提供了保證；用的水處理設(shè)備均為美國(guó)阿圖祖和富萊克生產(chǎn)的全自動(dòng)水處理設(shè)備（鈉離子交換器），這些都是可靠的。

1 板式換熱器堵塞的原因

經(jīng)多方調(diào)查研究和排查，得出造成板式換熱器堵塞的主要原因有以下五方面。

1.1 熱網(wǎng)大修后不按規(guī)定沖洗

每年夏季暖氣管道和散熱器大修后都要進(jìn)行帶壓沖洗，運(yùn)行前應(yīng)關(guān)閉機(jī)組閥門，通過(guò)連通管對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行整體沖洗。將堵塞的換熱器打開發(fā)現(xiàn)，堵塞物密度不大，經(jīng)烘干化驗(yàn)，成分是鐵銹泥、水渣和碳酸鹽成分。實(shí)際情況證明，大修管道施工人員并沒(méi)有對(duì)管道進(jìn)行沖洗或沖洗不干凈，整體沖洗不到位。

1.2 不按規(guī)定時(shí)間排污

換熱機(jī)組初運(yùn)行時(shí)，應(yīng)關(guān)閉換熱器供回水閥門，打開旁通門，冷態(tài)運(yùn)行一周，同時(shí)，排污1～2次以后，每周定期排污1次，根據(jù)供回水壓差可增加排污次數(shù)。實(shí)際檢測(cè)狀況是：排污記錄不全，沒(méi)有按規(guī)定排污；打開除污器，發(fā)現(xiàn)有水渣、水銹、泥等污物，過(guò)濾網(wǎng)孔徑是φ5 mm，二次熱網(wǎng)過(guò)濾器孔徑小于5 mm的水渣易進(jìn)入換熱機(jī)組；操作人員不按規(guī)定時(shí)間排污，水渣就易在換熱器拐彎處和機(jī)組底部沉積逐步導(dǎo)致堵塞。

1.3 二次熱網(wǎng)失水量大，夏季停運(yùn)對(duì)管網(wǎng)保養(yǎng)不當(dāng)

熱力中心規(guī)定，二次熱網(wǎng)失水率小于系統(tǒng)容量的5%，夏季停運(yùn)熱網(wǎng)后要注水保養(yǎng)。而現(xiàn)狀是：高層建筑熱網(wǎng)失水率小于1%，老舊建筑熱網(wǎng)失水率大于5%；二次熱網(wǎng)氧腐蝕嚴(yán)重，局部有滲漏現(xiàn)象；管網(wǎng)中鐵銹泥多，夏季大修熱網(wǎng)拆開時(shí)間長(zhǎng)，未做保養(yǎng)。

1.4 換熱器水的運(yùn)行方式不合理

換熱機(jī)組由蘭州蘭石魯爾熱力機(jī)械廠設(shè)計(jì)提供，水的運(yùn)行方式為低回高供。調(diào)查中拆開堵塞的換熱器后發(fā)現(xiàn)里面有水渣、水銹、泥等，在換熱器底部沉積較厚，顆粒狀污物不易排除。同時(shí)，換熱板上也結(jié)有水渣、水銹、泥等污物，厚度在1～2.5 mm，嚴(yán)重影響換熱效果。

1.5 鈉離子交換樹脂再生液濃度不夠

集中供熱換熱機(jī)組補(bǔ)給水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB1576—2001鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，硬度≤0.6 mmol/L，pH≥7，Cl-≤25 mg/L，再生液為飽和鹽溶液，濃度不得小于20%.陽(yáng)離子樹脂的全交換容量一定，產(chǎn)水量和再生時(shí)間是在一定容量飽和再生液的情況下設(shè)定的參數(shù)。當(dāng)再生液濃度和容量不夠時(shí)，樹脂的交換容量下降，尾水不合格，硬度大于0.6 mmol/L。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各換熱站都有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并懸掛于墻上；但實(shí)際中工業(yè)鹽純度不夠，泥渣多，氯化鈉含量70%；再生液濃度5%～12%；換熱片上掛有0.01～2.5 mm的水垢，給水水質(zhì)不穩(wěn)定。

2 針對(duì)板式換熱器堵塞所采取的措施

2.1 制訂并完善沖洗制度

制訂并完善熱網(wǎng)大修后的沖洗制度，嚴(yán)格執(zhí)行大修熱網(wǎng)沖洗制度，對(duì)施工隊(duì)伍加大監(jiān)管力度。

2.2 制訂并完善排污制度

制訂嚴(yán)格的排污制度，嚴(yán)格按我中心規(guī)定的排污時(shí)間進(jìn)行排污，并派專人監(jiān)督。

2.3 加大二次熱網(wǎng)大修和維修力度，嚴(yán)格執(zhí)行夏季停運(yùn)熱網(wǎng)的保養(yǎng)制度

①對(duì)腐蝕嚴(yán)重的熱網(wǎng)及時(shí)進(jìn)行更換；②對(duì)未更換的熱網(wǎng)要嚴(yán)密監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)維修；③夏季停運(yùn)要做好對(duì)熱網(wǎng)的注水保養(yǎng)。

2.4 改變水的運(yùn)行方式

在不改變換熱效果的原則下改變水的運(yùn)行方式，用同徑管將換熱器回水由下回水改為上回水，供水由上供水改為下供水。

2.5 加大管理力度，確保購(gòu)置合格的再生劑

①采用大顆粒且純度高的工業(yè)鹽；②確保溶鹽箱底部有足夠的未溶解鹽；③再生后要立即加鹽，保證浸泡時(shí)間在3～4 h；④再生前用比重計(jì)測(cè)濃度不小于20%.

3 具體的實(shí)施策略

3.1 針對(duì)不按規(guī)定時(shí)間排污這一問(wèn)題的策略

①換熱機(jī)組初運(yùn)行時(shí)，打開供回水間加裝的連通管閥門，再關(guān)閉換熱器供回水閥門，讓循環(huán)水不通過(guò)換熱器進(jìn)行循環(huán)，這樣可使換熱器受到隔離保護(hù)；②換熱器運(yùn)行中，按規(guī)定時(shí)間打開排污閥進(jìn)行排污，待水干凈后方可進(jìn)入換熱器，同時(shí)在換熱器發(fā)生堵塞時(shí)，可用此閥做反沖洗排水口；③嚴(yán)格執(zhí)行排污制度，運(yùn)行第一周排污2～3次，以后每周排污1次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題增加排污次數(shù)，并有專人監(jiān)督檢查。

3.2 針對(duì)再生液濃度不夠這一問(wèn)題的策略

陽(yáng)離子交換樹脂再生還原的再生液為飽和鹽溶液（24%左右），濃度不夠會(huì)直接影響陽(yáng)離子交換樹脂的再生效果及產(chǎn)水量。為此，除加強(qiáng)管理外，我們主要采取了以下幾點(diǎn)措施。

①采購(gòu)大顆粒且純度高的工業(yè)鹽（純度＞90%）；②確保溶鹽箱底部有足夠的未溶解鹽（＞300 mm）；③再生完要立即加鹽，增加浸泡時(shí)間（＞200 min）；④保證再生吸鹽過(guò)程中有足夠的飽和鹽水吸入；⑤使用變頻恒壓供水，再生時(shí)水壓保持在0.35 MPa。

3.3 針對(duì)二次熱網(wǎng)失水量大，熱網(wǎng)夏季停運(yùn)保養(yǎng)不當(dāng)這一問(wèn)題的策略

①加大二次熱網(wǎng)治理力度，每年根據(jù)資金情況，分段更換腐蝕嚴(yán)重的老舊管網(wǎng)；②加大對(duì)未更換熱網(wǎng)的監(jiān)控力度，每天循環(huán)檢查，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，及時(shí)處理；③制作和購(gòu)買不同管徑的卡子，在沙眼上墊3 mm橡膠板，用相應(yīng)的卡子卡死漏點(diǎn)，這樣維修速度快，效果好，如圖1所示；④監(jiān)察隊(duì)嚴(yán)查用戶私自放水或是居民用戶洗衣服，飯店、洗車房私自盜用熱網(wǎng)水等人為因素；⑤夏季停運(yùn)熱網(wǎng)要帶壓注水保養(yǎng)，并經(jīng)常查看壓力變化。

圖1 卡死漏點(diǎn)示意圖

3.4 針對(duì)大修后熱網(wǎng)沒(méi)有沖洗這一問(wèn)題的策略

為避免換熱器堵塞，大修后管道的沖洗尤為重要，必須要將施工后管道內(nèi)的泥渣、鐵銹泥、焊渣、沙石等雜物清洗干凈，沖洗制度如表1所示。

表1 沖洗制度

3.5 針對(duì)換熱器水的運(yùn)行方式不合理這一問(wèn)題的策略

為解決換熱器易沉積水渣、水銹泥等雜物這一問(wèn)題，我們將換熱器供回水用同徑管互換位置，原回水改在換熱器上部，原供水改在換熱器下部，即成為上回水、下供水，也就是換熱器供回水位置互換。

4 實(shí)施效果

從2012-10-15—2012-12-30，相關(guān)人員對(duì)實(shí)施后的換熱器進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證和測(cè)試分析，通過(guò)換熱器活動(dòng)前后運(yùn)行參數(shù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：換熱器機(jī)組的供回水壓差比活動(dòng)前降低了0.06 MPa，供水溫度比活動(dòng)前提高了8℃以上，消除了熱網(wǎng)內(nèi)污物造成換熱器堵塞和集氣引起的氣塞故障，延長(zhǎng)了換熱器的使用周期，減少了維修量，節(jié)約了維修費(fèi)用，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了供熱效果，達(dá)到了消除換熱器堵塞故障的目的。

表2 換熱器活動(dòng)前后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

以上措施的實(shí)施，改變了板式換熱器二次側(cè)供回水流程，降低了介質(zhì)流動(dòng)阻力，通過(guò)排污清除掉系統(tǒng)內(nèi)的污物，提高了給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，防止了換熱器結(jié)垢，使換熱器換熱效果和礦區(qū)供熱效果明顯改善。

5 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)活動(dòng)前后的運(yùn)行費(fèi)用測(cè)算對(duì)比，每年每個(gè)換熱站節(jié)約資金5萬(wàn)元以上，24個(gè)站實(shí)施改造后每年可節(jié)約資金達(dá)到120萬(wàn)元以上。

5.1 活動(dòng)效益

按一臺(tái)機(jī)組計(jì)算/年，節(jié)約換熱墊：140元/塊×300塊=42000元；節(jié)約硝酸：150kg/次×14元/kg=2100元；清洗人工費(fèi)：5000元/臺(tái)；沖洗用水12t×2.7元=32.4元；沖洗用電忽略；溫度提高8℃。

5.2 活動(dòng)投入

鋼管DN150×2 m，費(fèi)用為800元；彎頭DN150×2個(gè)，費(fèi)用為200元。

6 加強(qiáng)措施，鞏固成果

①把供回水技改作為新建換熱站對(duì)廠方技術(shù)的要求及標(biāo)準(zhǔn)；②將大修后熱網(wǎng)沖洗制度納入標(biāo)準(zhǔn)化管理；③給水水質(zhì)嚴(yán)格執(zhí)行GB1576—2001標(biāo)準(zhǔn)，并納入考核項(xiàng)目；④將排污制度、熱網(wǎng)停運(yùn)保養(yǎng)制度納入標(biāo)準(zhǔn)化管理，并進(jìn)行考核；⑤加大對(duì)二次熱網(wǎng)失水的治理力度。

[1]張輝.工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)[M].學(xué)苑出版社.