談?wù)劙迨綗峤粨Q器結(jié)垢的原因

　　板式換熱器是合理利用、節(jié)約能源、開發(fā)新能源的關(guān)鍵設(shè)備。隨著新技術(shù)、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，板式換熱器以其占地面積小、投資少、傳熱等優(yōu)點逐漸取代了原有的管殼式換熱器。然而，由于板式換熱器的流動截面積小，結(jié)垢后容易產(chǎn)生堵塞，這是導(dǎo)致板式換熱器傳熱效率降低的主要原因。應(yīng)經(jīng)常對管，殼程介質(zhì)的溫度及壓降進行監(jiān)督，分析換熱管的泄漏和結(jié)垢情況。

　　結(jié)垢的原因分析

　　1.1 以離子或分子狀態(tài)溶解于水中的雜質(zhì)

　　a.鈣鹽類：在水中的主要構(gòu)成有 Ca( HCO3)2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3 等。鈣鹽是造成換熱器結(jié)垢的主要成分。

　　b.鎂鹽：在水中的主要構(gòu)成有 Mg ( HCO3)2、MgCl2、MgSO4 等。鎂溶解在水中后， 在受熱分解后生成 Mg ( OH) 2沉淀， 構(gòu)成泥渣或水垢。

　　c.鈉鹽：主要構(gòu)成有 NaCl、Na2SO4、NaH-CO3 等。NaCl 不生成水垢， 但水中有游離氧存在， 會加速金屬壁的腐蝕; Na2SO4 的含量過高會結(jié)鹽， 影響安全運行; 水中的 NaHCO3 在溫度和壓力的作用下會分解出 NaCO3、NaOH、CO2， 使金屬晶粒受損。在夏季運行期間，新風(fēng)從空調(diào)排氣中變冷，降低溫度，通過空調(diào)空氣干燥，降低新風(fēng)的含水量。

　　1.2 以膠體狀態(tài)存在的雜質(zhì)

　　a.鐵化合物： 主要成分是 Fe2O3， 它會生成鐵垢。

　　b.微生物：由于循環(huán)水的水溫、溶解氧等對微生物提供了有利于繁殖的條件， 微生物將大量繁殖。循環(huán)水的溫度較高時， 在水中投加磷酸鹽等藥劑， 正好是微生物的養(yǎng)料， 微生物的繁殖不但阻塞板片通道， 有時還會堵塞管路，還會使金屬腐蝕。

　　c.污泥：冷卻循環(huán)水中的污泥， 來源于空氣中的塵土及補充水中的懸浮物， 逐漸沉積在流速較低的換熱器中。

　　d.粘垢：主要是微生物的分泌物與水中泥沙、腐蝕產(chǎn)物、菌藻殘骸粘結(jié)而成， 常常附著在換熱器壁面上

熱交換器：不銹鋼用于熱交換器維護

　　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。正確的管理團隊在正確決策時會受到表揚，做出錯誤的決定意味著意外。燃料成本急劇上升，美國天q氣價格從高峰時的每1000立方英尺2美元上升到14美元。煤炭合同價格(包括運費合同價格)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。一、提高換熱器傳熱系數(shù)只有同時提高板片冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，減小污垢層熱阻，選用熱導(dǎo)率高的板片，減小板片的厚度，才能有效提高換熱器的傳熱系數(shù)。

　　1、管道故障

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

　　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。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。鎂溶解在水中后，在受熱分解后生成Mg(OH)2沉淀，構(gòu)成泥渣或水垢。

　　H2S和硫酸侵蝕——H2S和硫酸會破壞保護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。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。板式換熱器的化學(xué)清洗針對板式換熱器的特點，結(jié)合其他清洗方法的經(jīng)驗，對于板式換熱器的清洗方法使用化學(xué)清洗有較好的效果。

　　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。這些銅不是進入了蒸汽就是進入了冷卻水。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)

　　點蝕和縫隙腐蝕—TP304和TP316對點蝕，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。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。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。

　　可采用價值比較分析來確定何時開始進行清理和/或更換管道。在確定何時更換管道時，應(yīng)基于“壽命周期”進行。應(yīng)對設(shè)備的剩余壽命時間進行分析。進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的清理費用;

　　· 減少事故停車/減少堵塞泄漏的管道。

　　1.3 鈦

　　人們認為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。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)計來加以解決。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。

怎樣才能提高板式換熱器效能呢？

　　板式換熱器是間壁傳熱式換熱器，冷熱流體通過換熱器板片傳熱，流體與板片直接接觸，傳熱方式為熱傳導(dǎo)和對流傳熱。提器為大家介紹怎樣才能提高板式換熱器效能呢？

　　一、提高換熱器傳熱系數(shù)只有同時提高板片冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，減小污垢層熱阻，選用熱導(dǎo)率高的板片，減小板片的厚度，才能有效提高換熱器的傳高板式換熱器傳熱效率的關(guān)鍵是提高傳熱系數(shù)和對數(shù)平均溫差。

　　1.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)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過多年的研究和實驗發(fā)現(xiàn)，波紋斷面形狀為三角形 (正弦形表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)d，壓力降較小，受壓時應(yīng)力分布均勻，但加工困難？自然老化彈性密封墊的軟化與壓力和溫度有關(guān)，當(dāng)密封墊失去彈性后，換熱器會出現(xiàn)滴漏。 )的人字形板片具有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，且波紋的夾角越大，板間流道內(nèi)介質(zhì)流速越高，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大。

　　2.選用熱導(dǎo)率高的板片

　　板片材質(zhì)可選擇奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金等。不銹鋼的導(dǎo)熱性能好，熱導(dǎo)率約 14.4 W/(m·K) ，強度高，沖壓性能好，不易被氧化，價格比鈦合金和銅合金低，供熱工程中使用多，但其耐氯離子腐蝕的能力差。

　　3.減小污垢層熱阻

　　減小換熱器的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結(jié)垢。板片結(jié)垢厚度為 1 mm時，傳熱系數(shù)降低約 10%。因此，必須注意監(jiān)測換熱器冷熱兩側(cè)的水質(zhì)，防止板片結(jié)垢，并防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕，在供熱介質(zhì)中添加藥劑，因此必須注意水質(zhì)和黏 *劑引起雜物沾污換熱器板片。如果水中有黏性雜物，應(yīng)采用專用過濾器進行處理。選用藥劑時，宜選擇無黏性的藥劑。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。

　　4.減小板片厚度

　　板片的設(shè)計厚度與其耐腐蝕性能無關(guān)，與換熱器的承壓能力有關(guān)。板片加厚，能提高換熱器的承壓能力。采用人字形板片組合時，相鄰板片互相倒置，波紋相互接觸，形成了密度大、分布均勻的支點，板片角孑 L及邊緣密封結(jié)構(gòu)已逐步完善，使換熱器具有很好的承壓能力。國產(chǎn)可拆式板式換熱器d承壓能力已達到了 2.5 MPa。板片厚度對傳熱系數(shù)影響很大，厚度減小 0.1mm，對稱型板式換熱器的總傳熱系數(shù)約增加 600W/(m ·K)，非對稱型約增加 500 W/(m ·K)¨ 。在滿足換熱器承壓能力的前提下，應(yīng)盡量選用較小的板片厚度。城市大氣中懸浮微粒總量的濃度普遍高于標準，城市居民的新鮮空氣越來越多。

焊接板式換熱器有哪些注意事項？

焊接板式換熱器的注意事項：

　　大量焊接方法和不同焊接工藝的組合都已應(yīng)用于換熱器的生產(chǎn)過程中,一方面是為了降低焊接成本,另一方面提高了效率,改善了職工的勞動條件,使得企業(yè)的技術(shù)提高了一個層次。但一味的提率、提高熔敷速度意味著熱輸入的增加,對于采用單一電弧焊接而言,為了防止由于熱輸入增加而引起的焊接變形,一般采用提高焊接速度。3、間壁式換熱器這類熱交換器用量非常大，占總量的99%以上，原理是熱介質(zhì)通過金屬或非金屬將熱量傳遞給冷介質(zhì)，這類熱交換器我們通常稱為管殼式、板式、板翅式或板殼式熱交換器。

　　但因焊接速度的提高易產(chǎn)生未焊透、焊道不連續(xù)、咬邊等缺陷,應(yīng)用雙弧焊可避免上述缺陷的產(chǎn)生。目前,從國內(nèi)外對雙弧焊接工藝方法研究的現(xiàn)狀來看,按電弧的種類與位置來分,其研究主要集中在三個方面：單面雙弧焊、復(fù)合雙弧焊、雙面雙弧焊。

　　板式換熱器的焊接修理的注意事項：

　　一、焊接前先將板式換熱器維修處清理干凈，焊接表面可刷上氯酸鹽釬焊劑。

　　二、控制連續(xù)焊接時間不宜過長，以減少過度受熱影響。

　　三、焊接所用的銀基焊條，其含銀量至少為45%以上，焊接時溫度不要超過650℃，以免影響焊接強度。

　　四、焊接前將板式換熱器平放，換熱器內(nèi)貯滿水，并以濕布將焊接區(qū)附近包起來，以避免焊接時產(chǎn)生的高溫傳導(dǎo)至附近而熔化其它地方或影響焊接強度。

　　焊接技術(shù)的發(fā)展推動了換熱器的工藝更新?lián)Q代，同時，換熱器的發(fā)展也對焊接提出了更高的要求。四平市東興換熱設(shè)備制造有限公司主要產(chǎn)品有：BR、BRB、BRV系列板式換熱器、管殼式換熱器、各種儲罐、容積式換熱器、浮動盤管式換熱器、 螺旋板式換熱器、空氣冷卻器、散熱器、汽-水換熱機組、除污器、過濾器、熱力站換熱機組等。這一技術(shù)隨著計算機應(yīng)用的發(fā)展，將帶來技術(shù)水平的飛躍，將會逐步取代強度試驗，擺脫實驗室繁重的勞動強度。