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。第四種方案、料側(cè)加裝耐磨材料，不管你是噴涂的還是刷上去的都行，記得一點(diǎn)，設(shè)備投用之前實(shí)施。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(diǎn)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。

　　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。冷熱流體依次通過各自流道，中間隔一層板片，通過此板片進(jìn)行換熱板式換熱器主要由板片、墊圈、機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)等組成。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(yùn)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。

　　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(bǔ)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(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(yùn)費(fèi)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。板式換熱器的墊片在使用時如果發(fā)生滲漏、斷裂、老化等現(xiàn)象，要及時更換。

　　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。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。凈化空氣：新鮮空氣功能可將室內(nèi)的臟空氣排出室外，也可為室內(nèi)增加室外的新鮮空氣。

　　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。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。機(jī)組安裝連接前，應(yīng)對系統(tǒng)管道進(jìn)行認(rèn)真清洗，保證無雜物，方可連接，試運(yùn)轉(zhuǎn)前，應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)。

　　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。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。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。

　　可采用價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。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。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(qiáng)度。

板式換熱器基本構(gòu)件及作用

　　板式換熱器基本構(gòu)件及作用：

　　板式換熱器是用薄金屬板(厚度一般為0.5一1.5mm左右)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后疊裝而成的一種換熱器。工作流體在兩塊板片所形成的窄小而曲折的通道中流過。冷熱流體依次通過各自流道，中間隔一層板片，通過此板片進(jìn)行換熱板式換熱器主要由板片、墊圈、機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)等組成。換熱器根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)進(jìn)行分類換熱器傳熱與流體流動計算的準(zhǔn)確性，取決于物性模擬的準(zhǔn)確性，一直為傳熱界重點(diǎn)研究課題之一，特別是兩相流物性的模擬，兩相流的物性基礎(chǔ)。

　　一、板片是板式換熱器的主要部分，即換熱面。板片是用薄金屬板沖壓而成的一個整張，大致由下列幾部分組成

　　1.板片本體部分，它是主要的換熱面部分。

　　2.液體進(jìn)出孔(角孔)，它是流體的進(jìn)出通道，同時也起到聯(lián)箱的作用。

　　3.進(jìn)出口導(dǎo)流部分，它介于角孔與板片本體之間，主要使流體能在板間流動均勻，同時，它也有換熱的作用。

　　4.密封槽，位于板片的周圍，是安放密封墊圈之用，使工作流體不向外泄露和內(nèi)部相互泄露。

　　5.定位孔及掛鉤，使板片組裝時保證相互位置及固定之用。

　　板式換熱器根據(jù)板片不同的花紋形狀板式換熱器可歸納為4類：回流型、波流型、網(wǎng)狀型、擾流型。目前板片使用的主要材料是奧氏體不銹鋼、欽及欽合金、鎳及鎳合金等。

　　二、密封墊圈是板式換熱器中一個重要的輔助零件，主要保證流體在板間流動時的密封性;墊圈的斷面尺寸常影響板間隙的工作尺寸值，從而影響其放熱強(qiáng)度和阻力特性。

　　墊圈材料是一個極為關(guān)鍵的因素，目前已成為影響板式換熱器使用范圍的一個重要因素，選擇墊圈的材料要考慮其耐溫、耐壓和化學(xué)穩(wěn)定性，以及彈性等性質(zhì)。目前常用的材料有丁睛橡膠、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、聚四氟乙烯、復(fù)合墊片等。

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)。全熱交換器的運(yùn)行方式總換熱器通常是指具有全部換熱核心的新型空氣排風(fēng)設(shè)備。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(shí)驗(yàn)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？ )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(qiáng)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。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。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)采用過濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時，宜選擇無黏性的藥劑。

　　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)。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。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(diǎn)，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(dá)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。