淺談電廠換熱站常見故障及設備選型

王麗麗

摘 要：本文對電廠換熱站設備易發生的故障進行了簡單介紹，并據此對換熱站設計工作中設備選型進行討論。

關鍵詞：電廠；換熱站

電廠換熱站在熱力供應工作方面占據重要地位，需要在設計過程中考慮各種因素，提高換熱站設備的壽命周期和規避故障的能力，從而保證供暖系統安全穩定運行。

一、換熱站設備常見故障

1、換熱器缺失熱量

換熱器在換熱站中居于核心地位，運行中易出現熱量缺失故障，其中選型問題、內部垢結等是造成這種故障的主要原因。換熱器選型過小，會導致其內部氣壓處于較低值，無法達到換熱標準，正常供熱會受影響。換熱器內部的循環水水質過差，則容易出現結垢現象，降低換熱效率，導致出水溫度低而排出的凝結水溫度高的現象。此外，換熱器出現堵塞、通路不暢等故障時需及時清洗或更換設備[1]。

2、循環水泵入口壓力超過限值

循環水泵進口壓力均有最高限值要求，設計師在換熱站設計工作中往往忽視這一參數，致使循環水泵在實際運行過程中容易出現運轉電流過高、水泵外殼破裂等故障，引發這一故障的主要原因是循環水泵的入口實際工作壓力超出其最高壓力限值。

3、補水水質較差

補水系統水源水質不達標，會導致換熱器及輸送管道出現結垢、腐蝕狀況[2]，設備長時間運轉會造成堵塞和穿孔，降低管道傳輸能力，縮短換熱站、熱網的運行壽命。

4、疏水器排水孔堵塞

疏水器在蒸汽供熱系統中具有重要作用，其主要依靠內部排水孔排水來排除系統中的凝結水和多余空氣。疏水器排氣孔一旦堵塞，會直接影響換熱站正常運行。

二、電廠換熱站主要設備選型

1、換熱器

換熱器是換熱站主要設備，其規格和質量會直接影響換熱站運轉的可靠性。換熱器的容量和數量設置需要依據實際供暖、通風等負荷計算選擇，一般情況下不考慮設置備用換熱器，但需要保證所有供熱設備熱負荷達到額定標準。設計中，應該依據熱負荷增長趨勢，考慮對換熱器的擴容和預留，同時，合理考慮供熱距離、氣候特點等因素來是否決定設置尖峰換熱器。換熱器的選擇需綜合考慮系統中的水壓、溫度等參數，并與其匹配，確保換熱站可靠運行 [3]。

換熱器運行中發生故障，需要采取必要措施進行排除。如合理控制循環水的質與量，加強水質檢測的同時應盡可能降低系統中水量的流失。針對換熱器的結垢問題，需及時進行拆洗或用化學試劑進行清洗，以保證換熱器運行安全、穩定。

2、循環水泵

通常循環水泵的最高運行壓力不應當高于1.6Mpa，吸入口的壓力值應該小于等于0.3Mpa[4]，在設計中應采用大型設計軟件對系統各部分壓降進行水利計算，明確循環水泵入口壓力，并根據計算采取合理工藝措施及選擇泵型。

第一，針對頂點處壓力數值大于0.3 Mpa的熱力系統，應該選擇R系列循環水泵，不建議選取單級離心泵。

第二，如果設計人員不清楚所選取的循環水泵的入口壓力，需及時與廠家溝通確認。如果選取的循環水泵與入口需要承受的壓力不符，需要及時進行調整或者更換。

第三，水擊對換熱系統損害很大，設計過程中可以通過增設旁通管的方法做好泄壓工作，防止水擊情況出現。

換熱站中循環水泵的設置需要考慮到換熱站內部的熱量損耗和壓力降的具體狀況。循環水泵流量應該達到整個換熱站熱力供應系統中全部流量的110%，循環水泵的揚程需要達到換熱站整體熱力體統中總壓力降的110%到120%之間。考慮占地、檢修等因素，一般選擇立式水泵。為節約電能、方便管理，應合理配套設置變頻設備[5]。

3、補水泵

補水泵系統的設計首先要求補水水質達標，避免使用水質不好的工業水源，應對補水水源合理的除氧、軟化處理，鐵、錳和懸浮物等含量達到標準要求。熱力系統中的補水量應該達到換熱站整體水量的1%到2%，通常情況，大型熱力系統取1%，小型熱力系統則取2%。根據補水總量合理確定補水泵的排量。換熱系統定壓點位置的確定工作具有重要意義，通常應該設置在水泵的吸入側、集水箱上部。

4、疏水器

疏水器在蒸汽熱力系統中具有重要作用，其運行狀況直接影響系統的整體穩定性與經濟性。疏水器在運行中的作用旨在自動防止蒸汽泄漏，并對設備與傳輸管道中的凝結水進行及時快捷的排出，同時排出系統中的多余空氣。

疏水器種類較多，如圓盤式、浮筒式等。所有型號的疏水器，其內部均具有排水孔構造，疏水器的型號尺寸直接影響疏水器的排水能力。當凝結水流經疏水器的排水孔時，由于壓力迅速降低以及飽和溫度的突然下降，部分凝結水會發生重新汽化的現象。因為蒸汽的比容值大于水的比容值，因此蒸汽在經由排水孔時會占據排水孔的大部分面積，使排水量大幅降低。

疏水器通常采取水平安裝，前后均需設置控制閥門，以便于檢修，疏水器的前后需要設置沖洗和檢測管，沖洗管應該設置在前閥門的前端，起釋放空氣和清洗管道的作用，檢測管應該設置在后閥門與疏水器之間，以檢測疏水器日常運行狀況；一般狀況下，疏水器的設計需要考慮旁通管的設置，使系統在開始運行階段，排出大量的空氣和凝結水。運行階段旁通管需要保持關閉狀態，防止水蒸氣串流進回水系統中，對熱力設備的正常運轉造成不利影響。

三、結束語

電廠換熱站的設計工作中，需要規避各種設備在運行中易發生的故障問題，合理選型，精細計算，以保證換熱站在供熱系統中安全穩定運行。

參考文獻

[1]魯波.集中供熱管網換熱站自控儀表設計[J].應用能源技術，2011（07）.

[2]賈寶秋，周晶，崔寶康.居住小區給水管道設計流量計算方法[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2011（03）.

[3]趙閣.電廠廠區采暖換熱站設計[J]. 沈陽工程學院學報（自然科學版），2012（10）.

[4]金銳.某小區換熱站設計[J].科技創新論壇，2013（04）.

[5]章熙民，任澤霈.傳熱學[M].中國建筑工業出版社，2011.

（作者單位：中油電能熱電一公司）