换热器换热量不足原因分析

换热器做为供热系统中的最常用的换热设备，它运行状况好坏直接影响对外供热质量。分析换热器在运行中存在问题的原因，对换热站实现安全运行、节能降耗工作意义重大。

某地方热电厂2004年实施了循环水供热工程，该工程设计供热面积100万m2，当年完成主支管网敷设工作，并在采暖季投入试运行。

一、运行中遇到的问题

系统在整个采暖季中，存在的主要问题是尖峰加热器换热量不足。该换热器安装在循环水供水旁路，采用双纹管式换热器，其设计参数：流量G=1500t/h，换热面积F=170m2，设计进汽参数t=180℃ ，P=0.2MPa，循环水进出口设计温差△t=15℃。该换热器在投入运行期间，出入口水温度差△t仅在5℃左右，虽经调整，效果不大，其作用无法充分发挥。

二、原因分析

　　（一）换热器选型过小，造成换热量不足
　　该换热器厂家提供的换热面积为170m2，我们对换热器的换热面积进行了校核计算：
　　1、加热给水所需热量为：
　　由上得出实际换热器面积满足换热所需，因此换热器换热量不足的问题并非换热器换热面积不足造成。
　　（二）换热器内空气未排出
　　该换热器本体未设计管程、壳程高点放气阀，这样在一定程度上会影响换热效果。为了减少影响，我们在整个供热系统的供、回水管路的最高点装有放气阀，在运行初期系统充水时以及运行中进行不定期放汽，尽量减少系统内存在空气影响换热效果。
　　（三）换热器内存在结垢现象
　　换热器结垢，将会对换热器的换热效果产生很大的影响，造成换热系数降低，换热效率大大降低，出口水温低。为避免换热器结垢，选择了双纹管式换热器，该换热器换热管的特殊结构，使水在管内流动呈紊流状态，流速较高，不易结垢。在系统停运时，我们将加热器进行了解体检查，内部基本没有结垢现象。
　　（四）蒸汽量不足
　　在该系统中，蒸汽计量装置采用涡街流量计，由于安装条件所限，无法满足蒸汽的计量装置安装要求，对于进入换热器的蒸汽量无法得到准确的数据。
　　（五）水路堵塞
　　换热器水路堵塞会使流经换热器循环水量减少，造成换热器水路出水与进水温差大、压差大，疏水温度高。但在实际运行中，换热器进出口压差△P=0.02MPa左右，厂家提供管程阻力为△P=0.04Mpa，从运行状况分析来看，水路堵塞的可能性不大。在对加热器的解体检查中对各管路进行检查，没有发现堵塞现象。
　　（六）疏水不畅
　　该系统在运行中存在凝结水排水不畅的现象，换热器内水位经常到高限，必须要开旁路进行疏水，否则换热器内水位升高，汽侧汽压升高，造成加热器汽侧安全阀起跳。这种情况的存在，使运行人员只能减少进汽量，并长期开旁路运行，这样大大降低了该换热器的换热效率。最初怀疑疏水阀堵塞，但对疏水阀解体检查后未发现异常，这就需对疏水器的排水能力进行校核计算。
　　该系统所采用的疏水阀为常规的自由浮球式疏水阀，其结构简单（见图1）。查询有关阀门选型手册，常规自由自由浮球式疏水阀正常运行时，疏水量最大为
　　最大在10～16t/h。（如图1）

　　对加热器的理论疏水量进行计算如下：Gl=Q/r
　　Q――疏水阀承受换热器的总热量，9.4×107KJ/h
　　r――蒸汽压力下的汽化潜热（0.2MPa）取2202.2KJ/kg
　　Gl=9.4×107/（2202.2×103）
　　=42.78t/h
　　选择疏水阀时，实际疏水量要大于理论疏水量
　　G=KGl
　　K值在换热器时一般取3，则：
　　G=KGl=3×42.78=128.33t/h
　　设计人员在疏水阀选型时，仅仅按照排水管径，直接选取型号DN150疏水阀，这根本不能满足实际疏水需求，所以需对疏水阀进行重新选取。

三、解决办法及今后注意问题

　　综合以上各方面因素，对于换热器换热量不足的问题解决方法如下：
　　1、重新对疏水器进行选型，在疏水管路加装疏水调节阀，该疏水阀是根据加热器的水位变化，通过DDZ-Ⅱ型电子调节系统来实现调节控制。加热器的水位信号经差压变送器、比例积分单元、操作单元、最后由电动执行机构来操纵调节阀，通过调节阀门开度大小来控制输水量的大小。这样可使换热器内疏水及时排出，保证换热效果。
　　2、日常注意控制循环水水质，加强水质监督，尽量减少换热器结垢现象的发生；
　　3、对于系统的蒸汽计量装置，寻找方法尽快加以解决；
　　4、定期对加热器的进行解体检查或进行反冲洗，清除加热器内杂物，提高加热器效率；
　　此外在设备投运初期系统充水时，须将加热器内空气放净，以免影响换热质量。