淺談板式換熱器在供暖低壓熱水鍋爐應用的優點

【摘 要】本文通過分析原設計的集中供暖系統在未改造前供暖系統存在的不足和問題，并且在實際的使用過程中，給鍋爐設備帶來的損壞情況和造成的危害。而且敘述了通過對供暖低壓熱水鍋爐系統加裝板式熱器后，可以解決直接利用熱水鍋爐向用戶直接供暖所造成的設備損壞，同時解決供暖過程中的經濟損失，以及經過改造后，供暖設備可以防止腐蝕和結垢，并且還可以減少水處理的成本和確保鍋爐的安全穩定的運行。

【關鍵詞】板式換熱器；低壓熱水鍋爐；優點

0.概述

青海鹽湖工業股份有限公司鹽湖生活一區，位于青海省格爾木市柴達木路東，鹽湖生活一小區占地面積25萬多平方米，生活小區始建于上世紀八十年代中期，最初建筑面積2.5萬多平方米，發展到目前總建筑面積達到20多萬平方米。隨著建筑面積的不斷擴大，生活小區由最初的采暖面積2萬多平方米，擴大到16.4萬平方米。由于生活小區較集中，因此，在采暖的方式上采取集中供暖，從1988年開始由熱電廠向鹽湖生活小區供暖，供暖距離約2.3公里。隨著國家關閉小火電的政策不斷出臺，2002年熱電廠關閉停運。為了解決生活小區的供暖，經過設計，仍然采取集中供暖方式，選擇低壓熱水鍋爐，于是2002年在生活小區內安裝了集中供暖鍋爐房，分別安裝了2臺10噸的燃氣鍋爐，型號為WNS7.0-1.25/95/70-Q。隨著鹽湖生活小區供暖面積的不斷增加，又增加了2臺燃氣熱水鍋爐，型號分別為WNS4.2-1.0/95/70-Q和WNS7.0-1.0/95/70-Q。由于生活小區的供暖面積大，系統水容量900多立方，而且供暖管道全部采用鋼管，因此，在長期的供暖運行中，大量氧腐蝕產物沉積在鍋爐水側，同時因水中大量的溶解氧對鍋爐的腐蝕，以及水質的控制問題，促使鍋爐系統結垢，引起爐膽、煙管的損壞，造成了鍋爐的提前失效，在這十年間已經報廢了3臺鍋爐，而且每年加入大量的阻垢劑、除氧劑和補入大量的軟化水，并且每年還投入資金對爐膽、煙管維修和清洗污垢，為了解決存在的問題，2011年在供暖系統加裝板式換熱器的改造。

1.原因分析

1.1 加裝前的供暖設備介紹

生活小區集中供暖系統分別配置了3臺10T和1臺6T燃天然氣熱水鍋爐；催化除氧器2臺；富蘭克全自動軟水器2臺；罐式加熱器1個；各種不同規程的供暖管線總計長13萬多米，系統水容量900多立方。下表是主要設備的技術參數：

表1 軟水器主要技術參數

表2 催化除氧器主要技術參數

表3 鍋爐主要技術參數

1.2 引起鍋爐提前失效的原困

生活小區的鍋爐運行了10年，由于供暖面積大、管線長，因除氧器、軟水器的出力問題和管理難的問題，造成了3臺鍋爐因氧腐蝕和結污垢后，鍋爐煙管全部更換了4次，同時每年加入了大量的除氧劑和阻垢劑做為鍋爐的輔助除氧和阻垢，使供暖成本大幅度增加，造成了較大的經濟損失。根據對多年出現的的問題進行分析，引起的原因：一是由于生活小區的供暖面積大、管線線，現行設計的供暖系統所采取的水處理不能保證水質的要求；二是這種的設計只能滿足供暖面積小、管線距離短的小型供暖區域；三是配置富蘭克自動軟水器和催化除氧器也不適用供暖面積大和管線長，以及熱水損失量大的集中供暖，這是我們在十年間造成鍋爐提前失效的主要原因。

2.加裝板式換熱器及優點

由于原設計的供暖方式存在不適合問題，為了解決存在的問題，我們按照中壓熱電廠鍋爐水處理的規范，并經過進一步的技術論證，決定在原鍋爐循環系統上進行改造，采取換熱的形式，也就是說加裝板式換熱器，將循環系統分為鍋爐內水循環系統和外網循環的兩個系統，可以有效解決鍋爐補水水質的問題和減少加藥量問題，以及防止鍋爐內氧腐蝕和結污垢問題，同時還可以防止鍋爐的提前失效問題。以下是加裝板式換熱器后的系統流程：

3.總結及評價

3.1 加裝的板式換熱器選型為BB150H-136H-304/EPDM，設計壓力/試驗壓力=1.0Mpa/1.3Mpa，設計溫度150℃，換熱面積9248m2，流程組合1*68D，共安裝了3臺，經過一年多的運行，換熱效率完全符合要求。下面是2011年11月換熱運行情況：

3.2 加裝板式換熱器后，我們對水質的要求進行了重新規定。按照低壓熱水鍋爐的水質標準進行控制，內循環系統補軟化水，外循環系統補加未經處理的地下水。因此，每天的軟化水補水量僅為10t/d，從而解決了未改造前軟化水補水量270t/d以上的問題，并且保證了鍋爐的水質，而且減少了軟化器再生處理的鹽耗，同時可以防止鍋爐的結垢。

3.3 加裝板式換熱器后，減少了阻垢劑和除氧劑的藥品使用。由于我們為防止水的殘余碳酸鹽在爐內結垢，同時防止水中溶解氧對鍋爐和管道的腐蝕，分別在水循環系統內加入XLD-107阻垢劑、XLD-707除氧劑。因此，未改造前每天加入的阻垢劑量27kg/d，加入除氧劑量8.1kg/d。加裝板式換熱器后，每天加入的阻垢劑量1kg/d，加入除氧劑量0.3kg/d，而且降低了成本，同時保證了阻垢劑和除氧劑的阻垢緩蝕效果。

3.4可有效防止鍋爐的提前失效。生活小區的鍋爐自2002年運行以來，由于鍋爐煙管、爐膽水側遭受水中溶解氧的腐蝕和因水質不能達到要求，水側結垢和腐蝕嚴重，造成了煙管泄漏，停爐頻繁。通過加裝板式換熱器后，把水循環分成內循環和外循環系統，保證了內循環系統的水質合格，消除了供暖管網腐蝕產物和污垢進入鍋爐內，有效地防止了鍋爐的提前失效。

總之，我們在采暖系統將原來的一個水循環系統分成內水循環系統和外水循環系統，而且將外水循環系統的補水全部使用未經處理的地下水，這對于板式換熱器的外循環側存在結垢的問題，因此，每年需要對外循環側進行清洗除垢。

【參考文獻】

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