浅谈电厂换热站常见故障及设备选型

作者:未知

  摘 要:本文对电厂换热站设备易发生的故障进行了简单介绍,并据此对换热站设计工作中设备选型进行讨论。
  关键词:电厂;换热站
  电厂换热站在热力供应工作方面占据重要地位,需要在设计过程中考虑各种因素,提高换热站设备的寿命周期和规避故障的能力,从而保证供暖系统安全稳定运行。
  一、换热站设备常见故障
  1、换热器缺失热量
  换热器在换热站中居于核心地位,运行中易出现热量缺失故障,其中选型问题、内部垢结等是造成这种故障的主要原因。换热器选型过小,会导致其内部气压处于较低值,无法达到换热标准,正常供热会受影响。换热器内部的循环水水质过差,则容易出现结垢现象,降低换热效率,导致出水温度低而排出的凝结水温度高的现象。此外,换热器出现堵塞、通路不畅等故障时需及时清洗或更换设备[1]。
  2、循环水泵入口压力超过限值
  循环水泵进口压力均有最高限值要求,设计师在换热站设计工作中往往忽视这一参数,致使循环水泵在实际运行过程中容易出现运转电流过高、水泵外壳破裂等故障,引发这一故障的主要原因是循环水泵的入口实际工作压力超出其最高压力限值。
  3、补水水质较差
  补水系统水源水质不达标,会导致换热器及输送管道出现结垢、腐蚀状况[2],设备长时间运转会造成堵塞和穿孔,降低管道传输能力,缩短换热站、热网的运行寿命。
  4、疏水器排水孔堵塞
  疏水器在蒸汽供热系统中具有重要作用,其主要依靠内部排水孔排水来排除系统中的凝结水和多余空气。疏水器排气孔一旦堵塞,会直接影响换热站正常运行。
  二、电厂换热站主要设备选型
  1、换热器
  换热器是换热站主要设备,其规格和质量会直接影响换热站运转的可靠性。换热器的容量和数量设置需要依据实际供暖、通风等负荷计算选择,一般情况下不考虑设置备用换热器,但需要保证所有供热设备热负荷达到额定标准。设计中,应该依据热负荷增长趋势,考虑对换热器的扩容和预留,同时,合理考虑供热距离、气候特点等因素来是否决定设置尖峰换热器。换热器的选择需综合考虑系统中的水压、温度等参数,并与其匹配,确保换热站可靠运行 [3]。
  换热器运行中发生故障,需要采取必要措施进行排除。如合理控制循环水的质与量,加强水质检测的同时应尽可能降低系统中水量的流失。针对换热器的结垢问题,需及时进行拆洗或用化学试剂进行清洗,以保证换热器运行安全、稳定。
  2、循环水泵
  通常循环水泵的最高运行压力不应当高于1.6Mpa,吸入口的压力值应该小于等于0.3Mpa[4],在设计中应采用大型设计软件对系统各部分压降进行水利计算,明确循环水泵入口压力,并根据计算采取合理工艺措施及选择泵型。
  第一,针对顶点处压力数值大于0.3 Mpa的热力系统,应该选择R系列循环水泵,不建议选取单级离心泵。
  第二,如果设计人员不清楚所选取的循环水泵的入口压力,需及时与厂家沟通确认。如果选取的循环水泵与入口需要承受的压力不符,需要及时进行调整或者更换。
  第三,水击对换热系统损害很大,设计过程中可以通过增设旁通管的方法做好泄压工作,防止水击情况出现。
  换热站中循环水泵的设置需要考虑到换热站内部的热量损耗和压力降的具体状况。循环水泵流量应该达到整个换热站热力供应系统中全部流量的110%,循环水泵的扬程需要达到换热站整体热力体统中总压力降的110%到120%之间。考虑占地、检修等因素,一般选择立式水泵。为节约电能、方便管理,应合理配套设置变频设备[5]。
  3、补水泵
  补水泵系统的设计首先要求补水水质达标,避免使用水质不好的工业水源,应对补水水源合理的除氧、软化处理,铁、锰和悬浮物等含量达到标准要求。热力系统中的补水量应该达到换热站整体水量的1%到2%,通常情况,大型热力系统取1%,小型热力系统则取2%。根据补水总量合理确定补水泵的排量。换热系统定压点位置的确定工作具有重要意义,通常应该设置在水泵的吸入侧、集水箱上部。
  4、疏水器
  疏水器在蒸汽热力系统中具有重要作用,其运行状况直接影响系统的整体稳定性与经济性。疏水器在运行中的作用旨在自动防止蒸汽泄漏,并对设备与传输管道中的凝结水进行及时快捷的排出,同时排出系统中的多余空气。
  疏水器种类较多,如圆盘式、浮筒式等。所有型号的疏水器,其内部均具有排水孔构造,疏水器的型号尺寸直接影响疏水器的排水能力。当凝结水流经疏水器的排水孔时,由于压力迅速降低以及饱和温度的突然下降,部分凝结水会发生重新汽化的现象。因为蒸汽的比容值大于水的比容值,因此蒸汽在经由排水孔时会占据排水孔的大部分面积,使排水量大幅降低。
  疏水器通常采取水平安装,前后均需设置控制阀门,以便于检修,疏水器的前后需要设置冲洗和检测管,冲洗管应该设置在前阀门的前端,起释放空气和清洗管道的作用,检测管应该设置在后阀门与疏水器之间,以检测疏水器日常运行状况;一般状况下,疏水器的设计需要考虑旁通管的设置,使系统在开始运行阶段,排出大量的空气和凝结水。运行阶段旁通管需要保持关闭状态,防止水蒸气串流进回水系统中,对热力设备的正常運转造成不利影响。
  三、结束语
  电厂换热站的设计工作中,需要规避各种设备在运行中易发生的故障问题,合理选型,精细计算,以保证换热站在供热系统中安全稳定运行。
  参考文献
  [1]鲁波.集中供热管网换热站自控仪表设计[J].应用能源技术,2011(07).
  [2]贾宝秋,周晶,崔宝康.居住小区给水管道设计流量计算方法[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2011(03).
  [3]赵阁.电厂厂区采暖换热站设计[J]. 沈阳工程学院学报(自然科学版),2012(10).
  [4]金锐.某小区换热站设计[J].科技创新论坛,2013(04).
  [5]章熙民,任泽霈.传热学[M].中国建筑工业出版社,2011.
  (作者单位:中油电能热电一公司)
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