熱交換器：不銹鋼用于熱交換器維護(hù)

　　需要作出許多決定來管理發(fā)電廠，這對公司的盈利能力有重大影響。正確的管理團(tuán)隊(duì)在正確決策時會受到表揚(yáng)，做出錯誤的決定意味著意外。燃料成本急劇上升，美國天q氣價(jià)格從高峰時的每1000立方英尺2美元上升到14美元?！だ鋮s水側(cè)點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕—TP304和TP316對點(diǎn)蝕，縫隙腐蝕和與縫隙腐蝕相關(guān)的MIC敏感。煤炭合同價(jià)格(包括運(yùn)費(fèi)合同價(jià)格)比前幾年翻了一番。任何操作和操作的改變，如管道堵塞，將導(dǎo)致加熱成本的顯著增加。

　　1、管道故障

　　發(fā)電廠熱交換器管道有許多潛在的破壞機(jī)理。銅合金中常見的破壞機(jī)理與不銹鋼和合金鋼的破壞機(jī)理有很大區(qū)別。下面分別進(jìn)行論述。

　　1.1 銅合金的問題

　　· 蒸汽側(cè)侵蝕

　　蒸汽側(cè)的銅合金常見的破壞機(jī)理是氨溝槽和應(yīng)力腐蝕裂紋。

　　氨造成的溝槽——除氧添加劑，如聯(lián)氨，可造成氨溝槽。氨與冷凝水相結(jié)合，沿支撐板向下流生成溝槽。

　　應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)——無論是h軍黃銅還是鋁黃銅均對氨引起的應(yīng)力腐蝕裂紋敏感。管子的殘余應(yīng)力高和氨會迅速形成應(yīng)力腐蝕裂紋。由氨溝槽和應(yīng)力腐蝕裂紋造成冷凝器的管道破壞很常見。

　　· 冷卻水側(cè)侵蝕

　　沖蝕—腐蝕——當(dāng)水的流速大時，水會沖掉銅合金上的保護(hù)氧化層，造成沖蝕—腐蝕。對于h軍黃銅和鋁黃銅來說，當(dāng)水的流速大于1.8米/秒時會產(chǎn)生這種情況。即使水的整體速度較低，但是局部區(qū)域渦流也會造成這種現(xiàn)象。寬流道板式換熱器用于氧化鋁企業(yè)的分解工序上，一般換熱器使用壽命在2-3年左右，出現(xiàn)料側(cè)通道迎料流方向磨損，甚至泄漏，極大影響氧化鋁生產(chǎn)。一般產(chǎn)生這種沖蝕的地方是水入口端部。管道堵塞——如夾具形成的管道凸起造成的阻塞——四周形成的渦流會在幾天內(nèi)造成管道穿孔。

　　H2S和硫酸侵蝕——H2S和硫酸會破壞保護(hù)用的氧化層和阻止氧化層重新生成。絕大多數(shù)H2S和硫酸來源于腐朽的植物、硫酸還原x菌(MIC腐蝕)或是使用處理過的廢水。其實(shí)，磷脫氧銅工藝只是能率眾多專業(yè)技術(shù)里的一個作為日本g端品牌的能率從容自信地在技術(shù)領(lǐng)域始終保持著行業(yè)領(lǐng)x地位不斷為消費(fèi)者提供節(jié)能，環(huán)保，人性化的恒溫?zé)崴鳟a(chǎn)品致力于將溫水生活的幸福傳遍全球。通常，當(dāng)把現(xiàn)有的冷卻水源從清水轉(zhuǎn)換為處理過的廢水六個月后，90-10銅鎳管道就會開始發(fā)生這種破壞。

　　一般腐蝕和銅的傳遞銅管上的氧化層是多孔的，可使銅離子擴(kuò)散到水中。當(dāng)銅溶解時，管道逐漸變薄。當(dāng)水的條件為非腐蝕性時，銅的溶解很慢，使用年限為25年的銅管并不少見。然而，銅的傳遞仍然會對其他地方造成影響。

　　例如，在更換典型的300MW的用h軍黃銅管制造的冷凝器的管道時，原管道的重量會比原40萬磅少50%。這說明，已溶解了20萬磅的銅合金。這些銅不是進(jìn)入了蒸汽就是進(jìn)入了冷卻水。當(dāng)銅鍍在鍋爐的管道上時，它會造成災(zāi)難性的液態(tài)金屬脆化。

　　1.2 不銹鋼

　　· 蒸汽側(cè)

　　所有的不銹鋼，包括商用鋼種(TP 304，TP316和其衍生鋼種)和的鋼種耐包括所有聯(lián)氨衍生物在內(nèi)的多數(shù)鍋爐用化學(xué)藥品。在溫度更高時，有一種機(jī)理造成早期損壞，氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)，這些損壞發(fā)生在給水加熱器內(nèi)。

　　含8%Ni的鋼種(TP 304)對應(yīng)力腐蝕裂紋敏感，見圖1所示。當(dāng)發(fā)電設(shè)備從基本負(fù)載切換到循環(huán)模式時，設(shè)備發(fā)生破壞的情況就更多。氯化物在干濕交替的區(qū)域，主要在過熱后的冷卻區(qū)域濃縮。

　　· 冷卻水側(cè)

　　點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕—TP304和TP316對點(diǎn)蝕，縫隙腐蝕和與縫隙腐蝕相關(guān)的MIC敏感。如果冷卻水內(nèi)的氯化物含量分別超過150ppm 和500ppm，就不應(yīng)考慮使用TP304和TP316。第三種方案便是迎料流方向安裝U型保護(hù)套，此種方法應(yīng)在設(shè)備投用之前實(shí)施，能裝能拆，可以很好的保護(hù)料側(cè)焊口，缺點(diǎn)檢查周期要增加，但相對幾百萬的設(shè)備還是值得的。和銅合金一樣，如果是以處理的廢水作為冷卻水源，也不應(yīng)考慮采用TP304和TP316。

　　可采用價(jià)值比較分析來確定何時開始進(jìn)行清理和/或更換管道。在確定何時更換管道時，應(yīng)基于“壽命周期”進(jìn)行。應(yīng)對設(shè)備的剩余壽命時間進(jìn)行分析。進(jìn)行分析時要考慮的各種因素包括：

　　· 初始管道成本;

　　· 安裝成本;

　　· 提高熱性能后燃料的節(jié)約;

　　· 降低冷卻水化學(xué)處理的成本;

　　· 由于汽輪機(jī)效率的損失，發(fā)電的減少;

　　· 降低或省去鍋爐管道和高壓汽輪機(jī)的清理費(fèi)用;

　　· 減少事故停車/減少堵塞泄漏的管道。

　　1.3 鈦

　　人們認(rèn)為Titanium Grade 2耐發(fā)電廠冷卻管路中產(chǎn)生的各種腐蝕。惟一的例外可能是零排放設(shè)備中使用的結(jié)晶裝置。在該裝置必須考慮采用Grade 7和12才行。二、養(yǎng)護(hù)問題：板式換熱器是流程工業(yè)設(shè)備中熱交換技術(shù)中一個重要部件。但是，由于其彈性模數(shù)低，它容易產(chǎn)生振動損壞。這一問題可能通過適當(dāng)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)來加以解決。

換熱器表面污垢清潔的重要性

　　換熱器如今不論是在我們的日常生活中還是在工業(yè)消費(fèi)中都具有十分重要的用處，其中石油加工行業(yè)中換熱器也是常用的機(jī)器設(shè)備之一。但是其在我們運(yùn)用的進(jìn)程中常常會呈現(xiàn)污垢，特別是在石油加工業(yè)中，表面沾上污垢更是常有的事

　　而如今換熱器的消費(fèi)量正在逐步增大，總投資額根本上占據(jù)總化工行業(yè)的總投資額的百分之七十多，占據(jù)煉油行業(yè)總投資額的百分之三四十，這也充沛展現(xiàn)了其需求量正在逐步增大。顯熱:物體在加熱或冷卻過程中，溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量稱為'顯熱'。權(quán)衡一臺換熱器運(yùn)營情況的好壞除了一些固定的設(shè)備特性以及其消費(fèi)工藝之外，如何保證其熱交流面的整潔，保證其有良好的傳導(dǎo)空間以及總傳熱效率的重要要素。

板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)

　　1.適應(yīng)性大?？赏ㄟ^增減板片達(dá)到所需要的傳熱面積。一臺換熱器可分成幾個單元，可適應(yīng)同時進(jìn)行幾種流體間的加熱或冷卻。

　　2.結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，耗材少。每立方米體積間的傳熱面積可達(dá)250 m2，每平方米傳熱面僅需金屬15 kg左右。

　　3.傳熱系數(shù)高。板式換熱器的流道小，板片是波形，截面變化復(fù)雜，使流體的流動方向和流速不斷變化，增加了流體的擾動，因而能在很小的流速下達(dá)到紊流，具有較高的傳熱系數(shù)。特別適用于液一液換熱及茹度較大的流體問換熱。

　　4.污垢系數(shù)小。由于流動擾動大，污垢不易沉積;所用板片材質(zhì)較好，很少有腐蝕，這些都使其污垢系數(shù)值較小。

　　5.易于拆洗、修理。

　　6.傳熱系數(shù)高和金屬消耗少，使其傳熱有效度可達(dá)85% 一90% 以上。

　　7.板式換熱器主要用金屬板材，因而原材料價(jià)格比同種金屬的管材要低廉。

　板式換熱器的缺點(diǎn)

　　1.流道小，不適宜于氣一氣換熱或蒸汽冷凝。

　　2.密封性較差，易漏泄。需常更換墊圈，較麻煩。

　　3.使用溫度受墊圈材料耐溫性能的限制。

　　4.使用壓力受一定限制，一般不超過1MPa。

　　5.易堵塞，不適用于含懸浮物的流體。

　　6.流阻較管殼式為大。

安裝與清洗板式換熱器有哪些要點(diǎn)呢？

　　根據(jù)換熱器的形式，應(yīng)在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足條件（操作）清洗、維修的需要。固定管板式換熱器在安裝時，兩端應(yīng)留出足夠的空間以便能抽出和更換管子。并且，用機(jī)械法清洗管內(nèi)時。熱交換器：不銹鋼用于熱交換器維護(hù)含8%Ni的鋼種(TP304)對應(yīng)力腐蝕裂紋敏感，見圖1所示。兩端都可以對管子進(jìn)行刷洗操作。浮頭式換熱器的固定頭蓋端應(yīng)留有足夠的空間以便能從殼體內(nèi)抽出管束，外頭蓋端必須也留出一米以上的位置以便裝拆外頭蓋和浮頭蓋。U形管式換熱器的固定頭蓋應(yīng)留出足夠的空間以便抽出管束，也可在其相對的一端留出足夠的空間以便能拆卸殼體。

　　板式換熱器不得在超過銘牌規(guī)定的條件下運(yùn)行。應(yīng)經(jīng)常對管，殼程介質(zhì)的溫度及壓降進(jìn)行監(jiān)督，分析換熱管的泄漏和結(jié)垢情況。管殼式換熱器就是利用管子使其內(nèi)外的物料進(jìn)行熱交換、冷卻、冷凝、加熱及蒸發(fā)等過程，與其他設(shè)備相比較，其余腐蝕介質(zhì)接觸的表面積就顯得非常大，發(fā)生腐蝕穿孔結(jié)合處松弛泄漏的危險(xiǎn)性很高，因此對換熱器的防腐蝕和防泄漏的方法也比其他設(shè)備要多加考慮，當(dāng)換熱器用蒸汽來加熱或用水來冷卻時，水中的溶解物在加熱后，大部分溶解度都會有所提高，而硫酸鈣類型的物質(zhì)則幾乎沒有變化。冷卻水經(jīng)常循環(huán)使用，由于水的蒸發(fā)，使鹽類濃縮，產(chǎn)生沉積或污垢。提高板片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由于板式換熱器的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流(雷諾數(shù)一150時)，因此能獲得較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與板片波紋的幾何結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)的流動狀態(tài)有關(guān)。又因水中含有腐蝕性溶解氣體及氯離子等引起設(shè)備腐蝕，腐蝕與結(jié)垢交替進(jìn)行，激化了鋼材的腐蝕。因此必須經(jīng)過清洗來改善換熱器的性能。由于清洗的困難程度是隨著垢層厚度或沉積的增加而迅速增大的，所以清洗間隔時間不宜過長，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)裝置的特點(diǎn)，換熱介質(zhì)的性質(zhì)，腐蝕速度及運(yùn)行周期等情況定期進(jìn)行檢查，修理及清洗。