（华能大庆热电有限公司 黑龙江大庆 163000）
摘要：我厂机组自投产运行至今，循环水采用闭式循环，由于循环水采用污水处理厂处理后的中水，水质较复杂，泥沙及各类成垢离子很多，闭式水板式换热器结垢严重，由于水垢的导热性能差，严重影响换热器换热效率，给机组经济性带来很大影响。电厂目前采取酸洗的措施，但短时间运行后板式冷却器仍会脏污结垢。为响应国家节能减排的号召，降低企业的生产成本，提高企业的竞争力，对闭式水板式冷却器加装超声波除垢装置。
关键词：概述；板换优缺点；板换的运行方式；结垢原因；经济分析
一、概述
1. 冷却器积垢
每台机组配备2台闭式冷却器（板式换热器），一台运行，一台备用。冷却器的换热面积是780 ㎡，主要给冷油器、内冷水冷却器、给水泵冷油器等换热设备水源提供换热。
二、板换优缺点
板式换能器作为闭式冷却器，是由于板式换能器具有以下优点：
1）传热系数高：板式换热器的传热系数是管壳式换热器的3～5倍。完成同一换热任务，板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3～1/4。
2）占地面积小：板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2～5倍，实现同样的换热任务时，板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/10。
3）重量轻：板式换热器的板片厚度仅为0.5～1mm,在完成同样换热任务的情况下，板式换热器的重量仅为管壳式换热器的1/5左右。
4）价格低。
5）末端温差小：板式换热器的末端温差很小，对于水—水换热可以低于1℃，而管壳式换热器大约为5℃。
板式换能器虽然优点很多，但也有以下缺点：
1）工作压力小：板式换热器是靠垫片密封的，密封周边很长，而且角孔的两道密封处的支撑情况较差，垫片得不到足够的压紧力，其工作压力往往低于2.5MPa。
2）工作温度低：板式换热器的工作温度决定于密封垫片能承受的温度。用橡胶类弹性垫片时，最高工作温度在200℃以下。
3）易堵塞：换热器的板间通道很窄，一般在3～5mm,当换热介质中含有较大的固体颗粒或纤维物质时，就容易堵塞板间通道。
4）不易清洗：清洗时必须把换能器解体，逐片清洗，清垢难度大，清洗工作量大，清洗现场乱。
5）检修费用高：由于板片很薄，在清洗硬垢的过程中板片易变形，密封垫圈极易损坏；为保证回装质量，必须更换，检修费用高。
三、板换的运行流程
板式换能器的热端一次网给水是经过处理过的除盐水，水质有保证，因此板式换能器的一次网侧基本不结垢。冷端二次网接循环水，水质无法保证，因此在板式换能器的二次网侧结垢非常严重。
根据电厂一年的运行经验，闭式冷却器运行6个月，就需要停机解体除垢，也只是一种临时处理措施，不能解决运行过程中的结垢难题，不是彻底的解决方法。
严重的积垢和频繁的解体除垢不仅影响生产，而且导致设备维修费用等生产成本的大幅提高。
四、板换结垢的原因分析
为了从源头上弄清积垢产生的成分和原因，将积垢碎片等样本进行化验分析，发现它们的主要成分大致为Ca2+、Mg2+、SO42-、SO32-、SiO32-、PO43-等物质，不但垢质成份复杂，在垢质硬度、脆性和致密性等形态方面，也呈规律性变化。
其原因主要是中水的成分复杂所致，中水是城市的废水处理而成，废水的成分无法控制，由于处在工艺末端，废水处理过程所剩余的各种错综复杂的成份也就不可避免地通通包容其中。在换热流程中，其中的钙镁离子、硅酸盐、硫酸盐和胶体等无机、有机盐混合物就会在换热管壁上逐渐沉积形成坚硬、致密的垢层。特别是进入凝汽器后，由于二流程换热温度最高，故其积垢速率也就越发加快，垢层自然也就越厚。而板式换能器由于板间通道很窄，特别是夏季藻类繁殖快，水中胶质类物资增多，容易包覆循环水中较大的固体颗粒或纤维物质时，就容易堵塞板间通道，造成换热效率下降。
换热器安装USP-B系列除垢装置供货及报价：
备注：USP－900×2/2B型除垢装置包含：USP--900M型脉冲电源2台，H-63-BH型换能器8只，
设备安装具体说明
①换能器的安装：在板式换能器冷端进、出口管上各安装2只换能器；在板式换能器热端进、出口管上各安装2只换能器；
② 气脉冲装置的安装：在板式换能器冷端进口管上安装脉冲输出管。
五、技术经济分析
1)节省材料费用：板式换热器每次解体，在清洗的过程中都会引起板片的损坏，在回装的过程中，部分密封胶条就得更换，板片按5%计，胶条按10%计，每次的更换费用为2万左右。
2)节省停机清垢人工费用：清垢周期为每年一次，每次所花费的清垢费用为5万元/周期，全年清理4台，所花费的清垢费用则为：5×4＝20万元/年。
3)节省清垢电费：清垢周期耗时54小时，1台高压清洗机装机容量为160 kw，工厂电价为0.80元/ kwh；假设电动机功率因数按85%计，那么，目前每周期常规清垢所花费的电费为：160kw×85%×54h×0.80元/kwh＝5875.00元/周期。全年4台换热器所花费的电费为：4×5875.00＝23500元。提高换热效率，提升机组真空，提高机组运行经济性。
六、结论
方案实施后，对开式水板式换热设备进行技术改造，既能在线除垢、防垢，又可以改善清垢费用等方面，大幅降低生产成本，通过综合效益分析，该项目投资回收期短，经济效益非常显著，该项目的应用及推广，为电厂节能降耗，带来直接的经济效益。
论文作者:吴东辉
论文发表刊物:《科技研究》2018年10期
论文发表时间:2019/1/4
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